用于電動車電池管理系統中的高精度溫濕度傳感器

在保證電池系統安全的設計過程中，除了電池單體特性、電池模組設計、電池組的結構和排氣設計以外，就要數電池管理系統最有主控性。由于電池包由多個電池串聯而成，其有效使用性能基于最薄弱的單個電池。電池的電量存在差異是由于制造過程中的化學失衡，在電池包中的位置（熱量變化）以及使用或壽命相關的改變。

電池電壓之間的差異指示系統層面電池的失衡。造成這種差異的原由至今仍在研究之中。充足知道這一點是非常緊要的，因為它影響著電池包在電力輸出方面的繼續時間，以及每個單體電池的可用壽命和電池包的使用壽命。

從鎳氫電池開始，電池由于其本身的特性，要電池管理系統來管理，它也是新能源汽車整體架構中的要素之一。從總體來看，電池管理系統的緊要目的是測量電池狀態、延長電池的使用壽命。電池管理系統的常見功能模塊依據初步劃分，也可以分為測量功能、狀態計算功能、系統輔助功能和通信與診斷。

溫度對電池的參數有著很大的意義，這里也是引起爭議的地方。在設計電池和模組的時候，電池內外的溫度差異、電池極耳和母線焊接處、模組內電池溫度差異和電池組內最大溫度差，這些參數在設計整個電池組的時候都是屬于已經進行先期控制了。BMS在設計溫度傳感器的放置點，以及放置多少溫度點和最后采集得到的溫度點表征整個電池組的運行情況，這里并不是BMS能管理的領域。溫度測試的精度也是頗有講究的，如在－40度的時候，測試精度不要特別高，因為使用電池系統本身就要加熱，而在－10度～10度對電池性能有重大影響的區域，還有40度高溫臨近點，這些都是要重點關心的區域。在設計的過程中，可以用上拉電阻、濾波電阻和溫度傳感器的本身的數值進行蒙特卡羅分解。

電池組的往往僅在單體這一層級做并聯（最極端的是特斯拉的小電池的75個并聯），電池組內的單體串聯給整車供應電能，所以一般只要測量一個電流。電流測量手段緊要分兩種智能分流器或霍爾電流傳感器。由于電池系統要解決的電流數值，往往瞬時很大，比如車輛加速所要的放電電流和能量回收時候的充電電流，因此評估測量電池組的輸出電流（放電）和輸入電流（充電）的量程和精度，這是一件要仔細檢查的工作。電流是引起單體溫度變化的緊要原由，用途在內阻和化學發熱一起構成了電池發熱；電流變化的時候也會引起電壓的變化，與時間一起，這三項是核算電池狀態的必備元素。

電池組內一般有多個繼電器，電池管理系統至少要完成對繼電器的驅動供給和狀態測試，繼電器控制往往是和整車控制器協調后確認控制器，而安全氣囊控制器輸出的碰撞信號一般與繼電器控制器斷開筆直掛鉤。電池組內繼電器一般有主正、主負、預充繼電器和充電繼電器，在電池組外還有獨立的配電盒對整個電流分配做個更細致的保護。對電池組的繼電器控制，閉合、斷開的狀態以及開關的順序都很緊要。

如前所述，電池的化學性能受環境的溫度影響非常大，為了保證電池的使用壽命非得讓電池工作在合理的溫度范圍之內，并依據不同的溫度給整車控制器得出其所能輸出和輸入的最大功率。關于電池系統的溫度控制緊要用到CFD仿真分解，如前所述的溫度傳感器這一單元，要怎么樣使用最少的傳感器來有效的監測整個電池組的溫度分布，并將監測信息反饋給電池管理系統和整個電池溫度管理系統。

最后推薦一款由工采網從國外引進的高質量溫濕度傳感器，高精度濕度測量傳感器模塊－HTW－211，HTW－211是基于HumiChip的精確可靠的濕度測量傳感器。傳感器的濕度輸出已經溫度補償，并且是線性電壓，可筆直連接帶ADC輸入的微計算機。特別設計的成型封裝和涂層材料能夠確保即使在嚴苛環境下的耐受性和可靠性。

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