BMS(Battery Management System)是衔接新动力车中心部件电池与整车的桥梁。获益于新动力车的开展，作为中心部件的BMS也得到了飞速的开展。BMS依据操控的结构不同分为主从式BMS和一体机BMS。不管哪种操控结构，总电流检测是必不可少的。BMS的电流检测分为传统霍尔传感器检测方法和分流器的检测方法。经过剖析，依据分流器的直接式电流采样技能的电流传感器计划本钱更低、精度更高，是轿车和动力存储体系BMS运用的首选。
分流器检测方法之所以成为首选，一方面是因为其较高的丈量精度和相对较低的本钱，另一方面是因为它丈量方法简略，运用设备少、便利快捷。其丈量原理是直接丈量分流器两头的电压，再依据欧姆定律，用测得的电压除以分流器的电阻值，然后得到电路中的电流值。而霍尔传感器检测方法尽管结构简略，但其丈量值随温度的改变较大。为此，本文将介绍一款依据Microchip MCU、CAN接口和信号调度渠道的低本钱高精度的分流器检测计划，供咱们参阅与运用。
该计划选用了Bourns的大电流分流器CSM2F-8518-L100J32、Microchip的MCU ATSAMC21E18A、ADC MCP3421、外表扩大器MCP6N16、电压基准MCP1501以及Microchip 的CAN接口ATA6560。外表扩大器MCP6N16与电压基准MCP1501将分流器的收集信号扩大和抬升，再由18-bit 内置PGA ΔΣADC MCP3421将扩大的模仿信号转成数字信号，经过I2C接口传给Microchip MCU ATSAMC21E18A，然后MCU进行数据的读取、处理和标定，Microchip 的CAN接口ATA6560用于数据通讯。该计划除了用于BMS体系，还可用于电动和混动轿车、母线电流检测和焊接设备。
该分流器计划的特征：最大的作业阻隔电压可以到达560V。室温下，精度可达2‰，全规模精度为5‰，电源宽规模电压输入，12V时耗费的电流小于3mA，作业温度规模-40~125 ℃，继续检测电流500A，最大冲击电流1000A（30mins on/off）。
为了便利用户的测验、标定和运用，计划一起也供给了上位机软件。经过桥接东西，用户可以直观地对分流器计划进行标定和测验运用。MCU内置Flash支撑读写功用，用来模仿EEPROM的功用存储标定的数据。板上和分流器上贴有NTC温度传感器，用户可以实时的读取板上和分流器上的温度。
了解了此电流检测计划的全体特征后，咱们再来逐一介绍组成此计划的中心器材各自特征。
先从此计划的MCU下手，Microchip MCU ATSAMC21E18A的特征是32 bit Cortex M0+ MCU，可以5V供电，灵敏的串口外设Sercom可以恣意灵敏的配制成UART、SPI和I2C；内置CAN操控器支撑CAN-FD，一起兼容CAN2.0 A/B。
其扩大器MCP6N16具有自校对架构，可以经过超低失调、低失调漂移，以及优异的共模和电源按捺功用来最大极限地进步DC功用，一起消除1/f噪声的不良影响，然后在全温度规模完成超高的精度。MCP6N16的低功耗CMOS工艺技能在完成低功耗的一起，还可供给500 kHz的带宽。此外，它配有一个硬件使能引脚可进一步下降功耗。关于既定速度和功用而言，这种低功耗运转和停机功用需求的电流更少，因而可延长电池寿数和削减自身发热。该扩大器的运转电压低至1.8V，使得两节1.5V干电池的电量耗费远比典型情况下的少，而其轨对轨输入和输出操作即便是在低供电的条件下也可确保全规模运用。这使得整个运转电压规模内的功用都得到大幅提高。MCP6N16外表扩大器十分适用于需求高功用、高精度与低功耗、低电压运转兼备的运用，包含医疗、消费和工业商场上的传感器接口、信号调度以及固定式和便携式仪器等等。
与其他A/D转化器比较，MCP3421 特别合适需求规划简略、低功耗和节约空间的各种高精度模/ 数转化运用。其特征首要表现在：全差分输入，18位分辨率，精细的接连自校准功用；可挑选3.75、15、60或240SPS采样速率进行转化；可作业在接连转化或单次转化形式，在单次转化后的闲暇期内主动进入待机形式，极大的削减了电流耗费；内部集成2.048V 0.05%精度，且温度漂移仅为5ppm/℃的基准电压源，可编程增益扩大器（PGA）供给1/2/4/8倍增益，答应丈量极小的信号而且具有很高的分辨率，内部集成振荡器电路并供给I2C串行接口等。
Microchip混合及线性信号产品部副总裁Bryan J. Liddiard表明：“ADC商场和运用的开展需求更高分辨率、更高速度和更高精度。此外，更低的功耗和更小的封装也十分重要，咱们新推出的这些产品可满意以上悉数需求。”
高电压输入集成开关降压稳压器MCP16331可作业在最高50V的输入电压源下。集成的特性包含上桥臂开关、固定频率峰值电流形式操控、内部补偿、峰值电流约束和过温维护。只需最少数的外部元件，即可开发完好的降压直流/直流转化器电源。经过集成限流元件、低电阻、高速N沟道MOSFET和相关的驱动电路来完成高转化器功率。高开关频率最大程度地减小了外部滤波元件的尺度，然后完成小尺度的解决计划。MCP16331可以在将输出电压稳压至2.0V-24V的一起，供给500 mA的接连电流。器材集成了高功用峰值电流形式架构，即便在电源体系中常见的输入电压阶跃和输出电流瞬变条件期间，也可以稳定地对输出电压进行稳压。EN输入用于敞开和封闭器材。关于限电和负载分配运用，器材封闭时，输入端仅耗费几μA的电流。此引脚在内部上拉，因而即便EN引脚悬空，器材也仍会发动。输出电压可经过外部电阻分压器进行设置。
轿车和工业CAN商场一向要求以具有本钱效益的解决计划供给更高功用、更低功耗和更大灵敏性。Microchip全新系列高速CAN收发器契合高功用要求，供给了职业的低待机电流，并有多种外形尺度细巧的器材可供挑选。Microchip公司ATA6560/1收发器支撑CAN FD规范和高达5Mbits/s的数据速率，为CAN协议操控器和CAN双线式物理总线供给对接接口。契合ISO11898-2、ISO11898-5和SAEJ2284规范，具有较高的电磁兼容性(EMC)和静电开释 (ESD)功用。当供电电压封闭时， ATA6560/1收发器可为CAN总线供给抱负的无源功用，配有一个供电电压为3V 至5V的MCU直衔接口。关于各类高速CAN网络、尤其是要求低功耗并需经过CAN总线唤醒的CAN节点而言，具有多种运转形式和专用故障安全功用的 ATA6560/1无疑是绝佳挑选。低功耗CAN收发器依据先进工艺开发，可以进一步集成模仿功用和杂乱的数字功用。
Microchip代理商世健公司的现场运用总监仇嘉洋表明：世健公司作为技能分销商与解决计划商，时间重视着商场技能需求动态，经过选用Microchip公司高功用的Cortex-M0+ MCU，丰厚的模仿信号链、电源和接口产品，与分流器传感器相结合，世健公司为客户供给了完好的分流器电流检测解决计划，可广泛运用于轿车和储能BMS、电动和混动轿车、工业母线电流检测和焊接设备等大电流检测的运用。
