BMS中的分流器是个啥(上)---结构工艺与应用

shuizhonghua

前面有两章总结了霍尔电流传感器的相关原理，这次介绍一下另一种重要的电流检测方案：分流器方案。定义与检测原理：分流器（Shunt）说白了就是一个小阻值的电阻，通常是μΩ级别；当电流通过时，在分流器两端形成一个mV级别的压降，然后我们通过检测这个压降来计算电流值。

分流器的方案在BMS上应用案例很多，下图为MODEL 3上使用的分流器（来自于ISA，上面焊接有PCB板）。


分流器结构：
基本的结构如下图，主要为四部分：安装孔、金属端子、焊接结合处与金属合金。


整个分流器属于三段式结构，即金属端子-合金-金属端子，三者通过焊接的方式结合在一起；分流器上主要的设计难点就在合金材料与焊接工艺上。金属合金：金属合金就是分流器的电阻本体，目前主要有三种材料，即锰铜合金、铁铬铝合金、镍铬合金。BMS分流器上面的合金一般为锰铜合金（下图来自于睿思官网），它具有低电阻率以及低温度系数特性，所以在低阻值分流器上面采用。


金属端子：主要材质为铜（例如紫铜、黄铜），因为铜在空气中容易氧化，导致接触不良，所以其表面会进行一些特殊处理，例如镀锡、镀镍或者有机保焊膜（OSP）；下图所示（来自Cyntec官网），分别是OSP与镀锡的产品。


合金的焊接方式：一般都采用高能电子束焊接，是指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊接面，使被焊工件熔化实现焊接，真空电子束焊是应用最广的电子束焊；下图为焊接台架示意图，来自于百度百科。


分流器与PCB连接方式：分流器与PCB连接存在两种方式，一是引脚焊接的方式，另外一种是SMT方式；在下图中（来自于BOURNS官网），分别为对应两种焊接方式的产品；坦白讲，在现实中SMT形式的分流器产品更多见，可能因为SMT焊接相对更牢固的原因。


下图为分流器与PCB的SMT焊接形式示意图（来自Cyntec官网），特斯拉MODEL 3上也采用的这种形式。


采样连接方式：采样线采用四线连接，或称为开尔文四线检测；如下图所示（图片来源于网络），除了正常的功率线外，还使用额外的两条专用线去采集电压，这种方法消除了功率走线中的压降，进而提高了检测的精度；其实这种方法在电池模拟器的输出端经常见到。


在实际的PCB上，走线方式如下图（来自于BOURNS官网），我们的目的是两条专用的电压采样线越接近合金本体越好，尽可能保证采集到的电压为分流器合金本体的压降。


关于分流器厂家，常见的国外有ISA、VISHAY、KOA、BOURNS；国内的像Cyntec、睿思等。总结：这章先介绍基本的结构等，后面再介绍关键的电气参数；说了这么多，其实大多还是纸上谈兵，其中的要点还需要各位在实际项目中具体体会才是；以上所有，仅供参考。

cengjili

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关于分流器在BMS中的应用，该装置在电池管理系统中起到了至关重要的作用。分流器实质上是一个小阻值的电阻，其结构主要包括安装孔、金属端子、焊接结合处与金属合金等部分。当电流通过分流器时，会在其两端形成微小的压降，通过检测这一压降可以精确计算电流值。其方案应用广泛，例如在MODEL 3上就使用了分流器。该设备的应用有助于提高电池管理系统的精度和可靠性，对于电动汽车的性能和安全具有十分重要的作用。后续我们将详细介绍分流器的工艺制作及具体应用案例，敬请期待。

babylemon828

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关于分流器在BMS中的应用，其定义及检测原理简述如下：分流器实质上是一个小阻值的电阻，通常采用μΩ级别，用于电流检测。当电流通过时，会在分流器两端产生mV级别的压降，通过检测这一压降来计算电流值。其结构包括安装孔、金属端子、焊接结合处与金属合金等部分。

分流器在BMS中的应用十分广泛。以MODEL 3上使用的分流器为例，其结构包括三部分：安装孔用于固定分流器，金属端子用于电路连接，焊接结合处保证了电路的稳定性和可靠性，而金属合金则是分流器的核心材料，决定了其电阻值和温度特性。实际应用中，需要根据具体需求和工况来选择合适的分流器。其在结构工艺上需考虑尺寸精度、材料选择及表面处理等因素，以确保其性能和可靠性。后续将详细探讨分流器的具体应用案例及注意事项。