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霍爾電流傳感器在汽車電池管理系統(tǒng)中的應用

更新時間:2023-06-08      瀏覽次數:1224

安科瑞 陳聰

摘要: 隨著電動汽車和混合動力汽車的需求和產量正在增加,兩種類型的車輛都需要高電流容量的電池來運行50kW 或更高功率的電機,并且這些都使用高壓系統(tǒng)。汽車電池管理系統(tǒng)中對于電流的測量檢測需要隔離測量的方式,霍爾電流傳感器是隔離測量,所以霍爾電流傳感器適用于該應用場景。

關鍵詞:電動汽車;混合動力汽車;電池管理系統(tǒng);霍爾電流傳感器

1:汽車電池管理系統(tǒng)功能概述  

汽車電池管理系統(tǒng)可以實現動態(tài)監(jiān)測的功能。在電池充放電過程中,實時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓。準確估測動力電池組的荷電狀態(tài),即電池剩余電量維持在合理的范圍內,防止由于過充電或過放電對電池造成損傷,并隨時顯示混合動力汽車儲能電池的剩余能量,即儲能電池的荷電狀態(tài)。

2:霍爾電流傳感器在汽車電池管理系統(tǒng)中的應用

在電池充放電過程中,汽車電池管理系統(tǒng)可以通過霍爾電流傳感器,實時采集電動汽車的動力電池組中每塊電池的充放電電流,防止電池發(fā)生過充電或過放電現象。此外,依靠霍爾電流傳感器,電池管理系統(tǒng)還能檢測電池用電及時給出電池狀況,有效杜絕出現電池漏液、絕緣受損以及局部短路的情況,進而挑選出有

問題的電池,保持整組電池運行的可靠性和高效性。

電動汽車和混合動力汽車中,霍爾電流傳感器用在三電系統(tǒng)中的電池系統(tǒng)、電機系統(tǒng)及充電系統(tǒng)。相對燃油車來說,霍爾電流傳感器是電動汽車和混合動力汽車新增的需求,且所有的電動汽車和混合動力汽車都會使用。

 

 

image.png

圖1 電動汽車三電系統(tǒng)示意

 

3:霍爾電流傳感器的工作原理   

霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復雜信號的隔離轉換,通過霍爾效應原理使變換后的信號能夠直接被DCS、AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集,具有響應時間快,電流測量范圍寬精度高,過載能力強,線性好,抗干擾能力強等優(yōu)點。

3.1 霍爾電流傳感器技術參數

 

外觀圖片

 

技術參數

指標

輸出

標稱值

VOUT=(UC/5)×[(UC/2)+G×IP]

零點失調電壓

1/2UC

零點失調電壓偏置

±8mV

零點失調電壓溫漂

±0.06mV/℃

輸出電壓分辨率

2.5mV

負載電阻

10KΩ

靈敏度誤差

±1%

剩磁

±3mV

靈敏度電壓溫漂

±0.02%/℃

線性度

≤0.5%FS

靜態(tài)電流消耗

≤15mA

電源電壓

DC+5V

頻寬

 0~100kHz

響應時間

   ≤5us

溫度

工作:-40℃~+125℃;儲存:-40℃~+125℃

 























4:結束語

在汽車電池管理系統(tǒng)中,霍爾電流傳感器主要負責對電池電流的變化進行感知,汽車電池管理系統(tǒng)對電流的變化判斷出電池儲能系統(tǒng)是否有短路的發(fā)生,判斷電池當前的電量情況,避免過充的情況發(fā)生。霍爾電流傳感器是實現電池的熱管理的一個重要組成部分,可以從源頭上避免電池熱失控的問題出現,提高電池儲能系統(tǒng)的安全性與可靠性。

 

 

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