當(dāng)今，隨著電動(dòng)汽車（EV）、儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）等行業(yè)的快速發(fā)展，電池管理系統(tǒng)（BMS）在電池應(yīng)用中的地位變得越來越重要

電池管理系統(tǒng)BMS

電池管理系統(tǒng)（Battery Management System）通常是由多個(gè)電池單元組成的電池組。作為連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶，BMS的基本任務(wù)是確保電池內(nèi)部能量的安全和優(yōu)化使用，并提供準(zhǔn)確的電池狀態(tài)信息，具體包括：電壓、電流和溫度的監(jiān)測；電池故障情況下的自動(dòng)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(tài)信息與系統(tǒng)通信等。而在這些功能中，電流感應(yīng)是實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)安全高效、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

圖2：電池管理系統(tǒng)（BMS）

電流感應(yīng)方法

在BMS中，常見的電流感應(yīng)方法有：電阻分流器（Shunt Resistor）法、霍爾效應(yīng)傳感器法、以及其他磁感應(yīng)技術(shù)等。其中，電阻分流法的工作原理是將電阻器串聯(lián)在電路負(fù)載中，通過測量電阻兩端的電壓降來計(jì)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：

? 小體積：相較于其他技術(shù)，分流電阻器是被動(dòng)器件，且尺寸較小，易于集成到PCB設(shè)計(jì)中；

?良好的線性度和溫度穩(wěn)定性：在長時(shí)間使用和不同溫度環(huán)境下，具有良好的線性與低漂移性能；

?寬頻率范圍：從直流到數(shù)MHz的交流電流，都能精確測量；

?抗磁場干擾能力強(qiáng)：對外部磁場干擾不敏感。

電流感應(yīng)技術(shù)對比

Bourns分流電阻器

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

圖3：Bourns分流電阻器產(chǎn)品

針對電流感應(yīng)，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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)應(yīng)用。

2. CRM系列：低電阻、高功率電流感應(yīng)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(yīng)電阻，功率高達(dá)3W，適合處理高浪涌電流的應(yīng)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(yīng)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(dá)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(dòng)的汽車應(yīng)用。

圖4：Bourns CSS系列和CSM系列產(chǎn)品

Bourns產(chǎn)品可適用于各種BMS的應(yīng)用場景，具有以下優(yōu)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(shí)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(xiàn)的高峰值電流。

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

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

5. 寬工作溫度范圍：分流電阻器可在-55°C到+170°C的環(huán)境中穩(wěn)定工作，適用于極端溫度條件下的BMS應(yīng)用。

此外，Bourns還提供定制化服務(wù)，能根據(jù)客戶需求提供不同形狀、孔位布置和感應(yīng)引腳設(shè)計(jì)的電阻產(chǎn)品，以滿足各種特殊應(yīng)用的需求。

總結(jié)

未來產(chǎn)品設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)包含了更高的功率密度、運(yùn)作溫度、運(yùn)作電壓以及更低的溫度系數(shù)。Bourns的電流感應(yīng)電阻器廣泛應(yīng)用于電池管理系統(tǒng)、開關(guān)電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域。其低電阻、高精度和高功率的特性使其成為BMS應(yīng)用中電流感應(yīng)的理想選擇。通過選擇合適的Bourns電阻產(chǎn)品，工程師們可以更好地優(yōu)化電池管理系統(tǒng)的性能，提升電池的安全性和使用壽命。