淺談電池傳感器如何滿足汽車電池檢測的需求

(2) 電池檢測

電池電壓通過一個(gè)直接從電池正極分接出來的阻性衰減器來檢測。為檢測電流，將一個(gè)檢測電阻(12V應(yīng)用一般使用100mΩ)放在電池負(fù)極與地之間。在這種配置中，汽車的金屬底盤一般為地，檢測電阻安裝在電池的電流回路中。在其它配置中，電池的負(fù)極是地。對(duì)于SoH 計(jì)算，還必須檢測電池的溫度。

(3) 通信接口

目前，本地互連網(wǎng)絡(luò) (LIN) 接口是電池傳感器和ECU 之間最常用的通信接口。LIN 是廣為人知的CAN協(xié)議的單線、低成本替代方案。

這是電池檢測最簡單的配置。然而，大多數(shù)精密電池檢測算法要求對(duì)電池電壓與電流，或者電池電壓、電流與溫度同時(shí)采樣。

為了進(jìn)行同步采樣，最多需要增加兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。此外，ADC 和MCU 需要調(diào)節(jié)電源以便正確工作，導(dǎo)致電路復(fù)雜性增加。這已經(jīng)由LIN 收發(fā)器制造商通過集成調(diào)節(jié)電源而得到解決。

汽車精密電池檢測的下一步發(fā)展是集成ADC、MCU 和LIN收發(fā)器，例如ADI 公司的ADuC703x 系列精密模擬微控制器。

ADuC703x 提供兩個(gè)或三個(gè)8 ksps、16 位Σ-Δ ADC，一個(gè)20.48MHz ARM7TDMI MCU，以及一個(gè)集成LIN v2.0 兼容收發(fā)器。ADuC703x 系列片內(nèi)集成低壓差調(diào)節(jié)器，可以直接從鉛酸電池供電。

圖2 所示為采用這種集成器件的解決方案。

圖2 采用集成器件的解決方案示例

為了滿足汽車電池檢測的需求，前端包括如下器件：一個(gè)電壓衰減器，用于監(jiān)控電池電壓;一個(gè)可編程增益放大器，與100mΩ 電阻一起使用時(shí)，支持測量1A 以下到1500A 的滿量程電流;一個(gè)累加器，支持庫侖計(jì)數(shù)而無需軟件監(jiān)控;以及一個(gè)片內(nèi)溫度傳感器。