动力电池工作电流采集方法及能源管理技术

电流作为动力电池管理过程中的一个重要参数，电流的采集方案影响系统成本、采集精度，而采集精度直接影响SOC的精度、电池系统的保护等，间接影响车辆的续驶里程和用户体验。动力电池系统状态监测，主要监测电压、电流和温度。其中，电流检测是电池荷电状态评估的基础；是电池安全保护的重要参考依据；是电池能量管控的关键参数。因此，动力电池系统的电流检测是电池管理系统的关键功能，需要较高的性能和可靠性要求。

电流检测技术按照原理可以分为直接式电流采集和间接式电流采集技术，实际上对应基于分流器方案和开环霍尔方案。这两种方案是当前动力电池系统最常用的两种方案，混合动力和纯电动乘用车常用分流器方案，商用车动力电池系统较为常用开环霍尔方案。

（1）分流器方案

分流器检测传感器，相对起步较晚，但其自身结构形式、大动态、高精度、稳定性等特点在电动汽车领域也得到了快速的普及。分流器的原理是在母线回路中串联微欧级别的电阻，通过测量压降的形式，依据欧姆定律计算电流的大小。

1）分流器方案的优势

响应时间快、精度高、线性度高、小电流采集也能确保精度、可以和总压做到很高的同步性。

2）分流器方案的缺点

不隔离、对接口电路设计要求高、需要标定校准、需要考虑大电流温升带来的影响等。

（2）开环霍尔方案

霍尔电流传感器具有丰富的产品家族，在高电压、大电流场景下应用极为广泛。开环霍尔方案的原理是采用霍尔器件之间检测原边导体中电流产生的磁场，经过线性放大之后输出电压信号，通过霍尔感应度特性的输出电压换算出电流的大小。(www.xing528.com)

1）霍尔方案的优势

器件本身隔离、结构紧凑、体积小、功率损耗低、接口电路简单、无需校准。

2）霍尔方案的缺点

响应时间慢、精度低、线性度差。

（3）互感器方案

互感器方案只能用于交流电流测量。通过开孔、导线传入，插入无损耗。价格低且使用简单，普及率高。

（4）光纤传感器方案

光纤传感器可以测量直流电流和交流电流，插入无损耗。不过光纤传感器价格昂贵，使其在控制领域的应用受到影响，普及率不高。