分流器使用的相关知识点总结(下)
新能源BMS 2024-06-07


这次继续总结介绍分流器使用相关的知识点,都是很重要的哦。

分流器上面的采样线和地线

在SHUNT除了引出成对的采样线外,还会布置一条地线,用来给BJB芯片做为参考地,如下图所示:此SHUNT布置在电池的负极处,两条蓝色线为采样线,而灰色线即为这条地线,它从SHUNT靠近电池负极处引出,用于BJB芯片供电参考地;因为BJB芯片供电电流经过的路径会产生压降,而它对于电流采样的电压来讲是不能忽略的,所以单独的这条地线很有必要,类似AFE的供电单独走线。

在实际设计中,对于直插类型的SHUNT,你会发现有些产品上布置了3个PIN针,多出的一个就是为了走地线;而对于贴片类型SHUNT,则是通过PCB走线来引出采样线与地线的,这个就由我们自己来设计了。

分流器上的电流路径

电流在导体中通过,其分布并不是完全的均匀分布,对于分流器来讲,其上面分布的电流也不是均匀的,这里需要引入一个电流密度的概念。

理想情况下,电流是均匀分布在SHUNT表面上的,如下图所示:铜排为左右连接,电流从左边铜排流入,这种情况下电流分布接近于均匀分布。

但是当外部铜排连接方式改变时,SHUNT上的电流分布就会变得不均匀,如下图:外部铜排从下方连接,电流同样从左边的铜排流入,那么SHUNT表面的电流分布就变成了靠近下方比上方的电流密度大。

上面这种电流不均匀的现象对于我们使用来讲,最直接的影响是导致合金两端的压降在不同位置是不一样的,进一步地,如何布置我们的电流采样点就显得很重要了。如果只有一对采样点,那么建议布置在合金中间位置,如果有多对采样点,那么可以布置在上下对称的位置,最终的目的是最大可能地降低电流分布不均匀导致的采样误差

另外,上面的问题也对我们产线标定、实际使用时的铜排连接提供了一些指导作用,当然,所有的这些都需要量化出来,再去评估影响。


分流器的发热


分流器的最大缺点就是其发热问题,这个不仅影响采样精度,还可能损坏元件;在分流器总成产品上,包括了PCB、NTC、连接器与SHUNT等这几部分,它们都有其可承受的最高温度限制,当通过SHUNT的电流过大时,其发热是可能超出最高温度限制的,这个需要仿真和实际测试下最大电流时的温升情况。

总结:

以上所有,仅供参考。


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