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[BMS] BMS中的分流器是个啥(下)---影响分流器精度的电阻因素

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发表于 24-8-2023 09:12:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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把上文收尾一下,介绍影响分流器采样精度的阻值因素。分流器的初始阻值偏差:电阻的初始阻值偏差,这个大家熟悉,像常用的厚膜电阻(例如0603封装)一般精度为1%或5%,它是指在常温下的阻值偏差,出厂后初始阻值偏差就固定了,例如标称阻值为100Ω的电阻,常温下实际测量为101Ω,初始偏差为1%。这里插一句,关于电阻精度,规格书中一般会给一个精度,其实这个是初始的偏差,或者是狭义的精度;而实际电阻阻值会受到许多因素的影响,例如下图(来自KOA官网)中各个测试项目,把这些影响因素都考虑进来后才是真正广义上面的精度概念。
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对于分流器来讲,当然初始偏差越小越好,但是初始偏差可以通过标定来进行补偿,所以分流器的初始精度不需要特别高;某一款分流器的初始偏差如下(下图来自ISA)。
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电阻温度系数TCR:电阻温度系数(temperature coefficient of resistance),表示当温度改变1℃时,电阻阻值的相对变化,单位为ppm/℃或ppm/K;电阻阻值不是一个常量,它随着温度变化而变化,即温度漂移,TCR就是用来描述温漂程度的一个量。但是由于TCR是非线性的,为了更加明确温漂的量值,通常采用平均TCR,其计算公式如下(图片来源于KOA);T0通常选取25℃(也有选取20℃),而T可正可负。
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某一款分流器的TCR曲线如下图(来自于BOURNS),它根据最大平均TCR(50ppm/K),画出了两条直线,实际的分流器TCR就在两条直线之间变化。
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参见某一型号的分流器规格书如下(来自于BOURNS官网),它又包括了两部分,一个是电阻合金的,另外一个是采样点的;我们发现采样点的TCR要比合金大很多,这是因为采样点处包含合金、焊接点和小部分铜,是三者综合在一起后的TCR。
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不幸的是,我们使用分流器时,真实的TCR是就是采样点处的;所以通常为了修正TCR的影响,我们也会使用标定的方法,将TCR的曲线提前获取并补偿到实际的计算中。分流器发热问题:为了降低温漂等负面影响,直接措施就是增加散热、选取功率大的分流器;除此之外,有些因素也不能忽略。例如分流器与铜排之间的接触电阻也会影响热量的积累(图片来自于睿思官网);这个接触电阻与安装扭矩有关,一般在一定范围内,扭矩越大,接触电阻就越小;另外还与分流器表面的镀层有关,镀锡相比镀镍、OSP来讲,接触阻抗会小些。
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另外补充一点,前文介绍过EMF的机理,理论上讲EMF越小越好;这里谈到了发热问题,就把EMF对分流器的真实影响再总结下:真实的分流器大家知道,是铜-合金-铜三者的结合,那么其实在分流器上会同时产生两个热电势,而且方向相反。
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如果分流器两端的温度一致,那么这两个热电势会抵消掉,这样EMF就不会有影响;但如果分流器两端的温度有差异,那么两个热电势抵消后就不为0V,就会叠加到合金的压降上面;原理见下图(图片来自于睿思官网)。
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总结:BMS中应用的电阻传感器,一个是NTC,另外一个就是分流器,目前都已经把基础的知识总结过了;对比一下,二者有一些有趣的差异,例如NTC中就没有用TCR,而是用B值,因为就是需要阻值变化;以上所有,仅供参考。


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发表于 19-3-2025 17:12:02 | 显示全部楼层
分流器是电池管理系统(BMS)中的重要组成部分,关于其采样精度的阻值因素,初始阻值偏差是影响分流器精度的关键因素之一。除了初始阻值偏差,分流器采样精度还会受到温度系数、电阻老化、电流负载以及电压降等电阻因素的影响。这些因素的变动都会导致分流器的实际阻值发生变化,进而影响分流器的采样精度。在选择和使用分流器时,应充分考虑这些因素,确保分流器在实际工作条件下能够达到预期的精度和性能。因此,在考虑电阻精度时,应理解其广义概念,包括各种影响因素的综合考量。
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发表于 19-3-2025 17:12:02 | 显示全部楼层
分流器是电池管理系统(BMS)中的重要组成部分,用于电流的采样和分配。影响分流器采样精度的阻值因素主要有以下几点:

首先,分流器的初始阻值偏差直接影响采样精度,常用厚膜电阻的初始阻值偏差通常为1%或5%。此外,电阻值还会受到温度、电流通过大小及时间等因素的影响,导致阻值发生变化。这些变化将直接影响分流器采样的准确性。因此,在设计及选择分流器时,除了考虑其初始精度外,还需充分考虑其长期稳定性和对各种环境因素的适应性。

在实际应用中,为确保分流器的采样精度,需对电阻的这些因素进行全面考量,并选择适当的电阻材料和工艺,以提高分流器的整体性能。
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发表于 19-3-2025 17:12:01 | 显示全部楼层
关于分流器的采样精度受到阻值的影响是多方面的。除了分流器初始阻值偏差,即出厂时的固定偏差,实际应用中电阻值还会受到温度、机械应力、电压和电流条件等因素的影响。这些因素可能导致电阻值的微小变化,从而影响分流器的采样精度。在设计时,工程师需要充分考虑这些因素,选择适当的电阻材料和结构,以确保分流器在复杂环境下也能保持高精度的性能。同时,为了提高精度,可以对分流器进行温度补偿和校准。在实际应用中,应结合具体情况进行全面考虑和设计,以达到最佳的性能表现。
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  • TA的每日心情
    无聊
    1-7-2015 18:46
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 19-3-2025 17:12:02 | 显示全部楼层
    分流器是电池管理系统(BMS)中的重要组成部分,关于其采样精度的阻值因素,初始阻值偏差是影响分流器精度的关键因素之一。除了初始阻值偏差,分流器采样精度还会受到温度系数、阻值老化、负载电流等因素的影响。这些因素可能导致分流器在实际运行中的电阻值发生变化,从而影响采样精度。在选型和使用分流器时,工程师应充分考虑这些因素,以确保分流器的准确性和稳定性。此外,为了确保分流器的精度和性能,厂商应严格按照规格书要求进行生产和测试,并提供全面的质量保证。
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    发表于 19-3-2025 17:12:02 | 显示全部楼层
    分流器是电池管理系统(BMS)中的重要组成部分,关于其采样精度的阻值因素,初始阻值偏差是影响分流器精度的关键因素之一。除了初始阻值偏差,分流器采样精度还会受到温度系数、电阻老化、电流负载以及材料成分等因素的影响。这些因素会导致分流器在实际工作中的阻值发生变化,从而影响采样精度。因此,为了提高分流器的精度,需要综合考虑并控制这些电阻因素的影响。在选择和使用分流器时,应注意其规格书中的精度指标以及实际应用环境中的影响因素,以确保分流器在BMS中的精确性能。
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