Vishay带CAN FD通信接口的高压智能电池检流器参考设计
无论是电动汽车还是工业自动化,抑或是网络通信设备的电源,为了确保系统可靠而稳定的运行,对于高压电池电路中重要电气参数(如电流和电压)的测量必不可少。
不过,想要设计一个完整的测量解决方案,需要整合从传感器到信号链,以及数据转换和传输等多方面的技术因素,这无疑会花费不少时间和精力。
为了解决这一开发痛点,Vishay 推出了一个带 CAN FD 通信接口的高压智能电池检流器参考设计 ( HV-IBSS-CANFD ) ,它基于 Vishay 创新的 WSBE 低电阻温度系数 ( TCR ) 系列检流电阻以及 CDMA 高精度、低跟踪误差分压器,可在宽温度范围内进行高带宽、高精度电流和电压测量,且无需温度补偿。
图 1 :带 CAN FD 通信接口的高压智能电池检流器参考设计
具体来讲,该参考设计的电流测量,由 WSBE 系列检流电阻实现,当电流流过检流电阻时,会产生电压降,该电压信号由 24 位 ADC 进行滤波并转化为数字信号,并将其通过 SPI 传输到 MCU,处理成能够在 CAN 总线上传输的数据包。
得益于 WSBE 系列检流电阻的低 TCR 特性 (低至 10 ppm/K),电阻上的温度特性非常稳定,因此在整个系统工作温度范围和产品使用寿命内都能达到符合行业标准的偏差要求,而不需要温度补偿。
该参考设计中,采用 Vishay 的三个CDMA 分压器测量电压,这些分压器以 1000:1 的比率将高压源降低为 ADC 直接测量范围内的电压。采用厚膜技术的CDMA 分压器工作电压达 1415 V,精度为 ± 0.5 %, TCR 跟踪误差低至10 ppm/°C,并且通过全局斩波模式更大限度地减少了 ADC 偏移。
此外,该参考设计中,还使用 NTC 热敏电阻来测量检流电阻器的温度,以防止过热并确保系统安全。
图 2 :HV-IBSS-CANFD 参考设计系统框图
总之,HV-IBSS-CANFD 参考设计基于 Vishay 性能优异的元件,提供了一个完整的高带宽、高精度电流和电压测量解决方案,并可通过 CAN FD 通信接口传输数据,方便快捷地集成到高压电池系统中。