3 設(shè)計(jì)比較

圖 3-1 控制方框圖

根據(jù) BMS 對(duì)絕緣檢測和存儲(chǔ)能量中高壓檢測的要求，雙開關(guān)拓?fù)涞目刂品娇驁D如上圖所示。如果使用差分 ADC，則要求在采樣繼電器前和繼電器閉合后兩端壓降。如果使用單端 ADC 且高壓負(fù)側(cè)被視為采樣點(diǎn)，則需要兩個(gè)電壓采樣和三個(gè)電壓采樣通道。此外，還需要對(duì)分流器進(jìn)行絕緣監(jiān)測和電流監(jiān)測。

因此，系統(tǒng)需要使用運(yùn)輸、隔離和 ADC 進(jìn)行絕緣電壓采樣，而隔離也需要額外電源，同時(shí)需要使用三個(gè) ADC 進(jìn)行高壓采樣。此外，還需要額外的隔離和電源以及單個(gè)電流樣本。

圖 3-2 基于 Topo 2 的設(shè)計(jì) 1

根據(jù)采樣點(diǎn)的排列情況，有三個(gè)選項(xiàng)可供選擇、第一個(gè)選項(xiàng)是具備隔離和處理功能的集成式 AMC3330。使用 MCU 的 ADC 進(jìn)行采樣，并使用 BQ79731 進(jìn)行高壓采樣和電流采樣。如果在高側(cè)使用 ADC 控制兩個(gè) SSR，則 SSR 和高側(cè)的控制無需承受來自中等強(qiáng)度測試點(diǎn) 4380V 的中等強(qiáng)度測試電壓，因此無需額外的隔離器件來控制 SSR。

圖 3-3 基于 Topo 3 的設(shè)計(jì) 2

第二種設(shè)計(jì)是將 AMC131M03 與兩個(gè)隔離式 ADC 和一個(gè)電流采樣配合使用，與 BQ79731相比，這種電壓和電流采樣成本更低，但精度也更低。絕緣采樣需要雙通道 AMC131M02。而 SSR 的控制信號(hào)需要進(jìn)行隔離以滿足介質(zhì)強(qiáng)度測試要求。

圖 3-4 基于 Topo 1 的設(shè)計(jì) 3

第三種設(shè)計(jì)是基于單開關(guān)和單采樣點(diǎn)拓?fù)涞牡统杀驹O(shè)計(jì)。在這種設(shè)計(jì)中使用 BQ79731對(duì)三種電壓和分流電流進(jìn)行采樣?？梢允褂?BQ79731 中的 GPIO 控制開關(guān)而無須隔離，但其精度比雙開關(guān)拓?fù)涞?5.3%，即使如此，仍然能滿足法規(guī)規(guī)定的20% 的要求。