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想要BMS高效穩定?電流感應電阻解決方案了解下!

2025-01-10
來源:WT文曄科技

當今,隨著電動汽車(EV)、儲能系統(ESS)等行業的快速發展,電池管理系統(BMS)在電池應用中的地位變得越來越重要。


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圖1:BMS的應用

電池管理系統BMS

電池管理系統(Battery Management System)通常是由多個電池單元組成的電池組。作為連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶,BMS的基本任務是確保電池內部能量的安全和優化使用,并提供準確的電池狀態信息,具體包括:電壓、電流和溫度的監測;電池故障情況下的自動斷電,保障功能安全;平衡電池組中的電池單元;并提供電池狀態信息與系統通信等。而在這些功能中,電流感應是實現電池管理系統安全高效、穩定運行的關鍵環節。

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圖2:電池管理系統(BMS)

電流感應方法

在BMS中,常見的電流感應方法有:電阻分流器(Shunt Resistor)法、霍爾效應傳感器法、以及其他磁感應技術等。其中,電阻分流法的工作原理是將電阻器串聯在電路負載中,通過測量電阻兩端的電壓降來計算電流大小。該方法具有較低的成本和良好的線性度,適用于直流和交流電流檢測:

1.小體積:相較于其他技術,分流電阻器是被動器件,且尺寸較小,易于集成到PCB設計中;

2.良好的線性度和溫度穩定性:在長時間使用和不同溫度環境下,具有良好的線性與低漂移性能;

3.寬頻率范圍:從直流到數MHz的交流電流,都能精確測量;

4.抗磁場干擾能力強:對外部磁場干擾不敏感。

電流感應技術對比

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Bourns分流電阻器

對此,全球排名領先的電子元器件授權代理商WT文曄公司資深技術支持經理卞正軍推薦了Bourns公司的分流電阻器產品:“Bourns是電阻產品龍頭供貨商,擁有完整的電阻系列產品,包括芯片電阻、芯片排阻、網絡電阻、功率電阻等。Bourns為電流感應應用提供了多種電阻解決方案,與業界同類產品相比,其在一致性、可靠性方面的表現尤其出色,能滿足眾多客戶在汽車電子、電信、工業以及消費品市場的各種應用需求。”


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圖3:Bourns分流電阻器產品

針對電流感應,Bourns可提供多種電阻解決方案,涵蓋不同的功率、尺寸和精度要求:

1.   CR系列:標準的厚膜芯片電阻,功率范圍從0.03W到1W,適合普通的電流感應應用。

2.   CRM系列:低電阻、高功率電流感應電阻,支持從0.25W到2W的功率。

3.   CMP系列:高功率/高浪涌耐受的電流感應電阻,功率高達3W,適合處理高浪涌電流的應用。

4.   CSS系列:高精度、低電阻的金屬條電阻,功率范圍從1.5W到12W,適合高精度電流感應需求。

5.   CSM系列:符合AEC-Q200,阻值從25至100 μΩ,功率范圍36W-50W,可滿足低電壓降和高精度要求,支持高達1000A的大電流,允許低至 0.25 μV/K 的熱EMF和50PPM/°C的低TCR,特別適合于高溫波動的汽車應用。


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圖4:Bourns CSS系列和CSM系列產品

Bourns產品可適用于各種BMS的應用場景,具有以下優秀特性:

1.  低電阻值:Bourns的分流電阻器電阻范圍從25μΩ到100mΩ,確保在測量電流時電壓降很小,從而降低功率損耗。

2.  高功率額定值:支持從3W到50W的功率范圍,適合處理BMS中可能出現的高峰值電流。

3.  低溫度系數(TCR):低至50ppm/°C,確保電阻在不同溫度下保持穩定的電阻值。

4.  低熱電勢(EMF):低于1μV/°C,減少了因金屬接觸產生的熱電效應,適合高精度電流感應。

5.  寬工作溫度范圍:分流電阻器可在-55°C到+170°C的環境中穩定工作,適用于極端溫度條件下的BMS應用。

此外,Bourns還提供定制化服務,能根據客戶需求提供不同形狀、孔位布置和感應引腳設計的電阻產品,以滿足各種特殊應用的需求。

總結

未來產品設計挑戰包含了更高的功率密度、運作溫度、運作電壓以及更低的溫度系數。Bourns的電流感應電阻器廣泛應用于電池管理系統、開關電源和電機驅動等領域。其低電阻、高精度和高功率的特性使其成為BMS應用中電流感應的理想選擇。通過選擇合適的Bourns電阻產品,工程師們可以更好地優化電池管理系統的性能,提升電池的安全性和使用壽命。如需了解更多Bourns電阻產品詳情或獲取專業的技術支持,可聯系WT文曄。


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