摆脱进口依赖，8年自研车规分流器已投入使用

2019-08-01 14:22

电动汽车与混合动力汽车的全球市场正在迅速增长，与汽油或柴油汽车相比，这些汽车提供了更高的燃油效率和更低的排放，并使用可再生能源。与传统汽车不同，在电动车运行系统的很多地方，为了系统的控制、保护、监控和管理，必须对电路中的电流大小做全量程（mA到KA），宽温度范围（－40℃到125℃）的精确检测。例如，电机驱动控制、变频器控制、过电流保护、电池的充电及健康状态估计等应用。

一般情况下，电流值大小的检测是通过插入某种类型的传感器来完成，在电流检测方案的选择上通常要考虑的因素较多，但最重要的因素有以下几个方面：

＊准确度：决定系统的有效性，它是最重要的参数，因为汽车中的一些控制动作需要在达到某一电流值的定义点才会进行。

＊温度影响：应用于汽车中的元器件，一般要求温度从－40℃到＋125℃不等。因此要求元器件在宽温度范围内保持相同的精度。

＊线性：在实际应用温度范围内，应始终保持线性。

除以上因素外，被测电流是交流或直流、电流的复杂性、对噪声的敏感性、隔离要求、稳定性、可靠性、带宽、瞬态响应、成本和功耗损失等也要做综合考虑。

总的来说电流测量方法可以分为电阻测量和电磁测量两大类，两种方式各有优缺点，但电阻测量方案以它的高精度、宽量程、抗干扰等优点越来越多的被设计工程师所采用，这里主要讨论的是电阻测量方案，该方案是把分流器串联到电路中，通过检测电阻两端的电压降来确定电流。原理见下图：

摆脱进口依赖，8年自研车规分流器已投入使用

基于电阻的测量方案，在电流检测的准确度及线性度方面很大一部分取决于分流器的好坏，我们认为在分流器的选择上应该重点考虑以下几个方面：

1、在IC处理器可以接受的情况下，尽量选择较小的阻值，这样可以降低功耗，减小温升。

2、电阻的热平衡时间要尽量短，这样电阻在大电流冲击下，短时间内阻值便可以稳定下来，以便实现对各个系统即时的精确控制。

3、电阻的线性度要好，从mA到KA全量程范围，流过电阻的电流和电阻压降可以接近线性关系。

4、温度系数TCR尽量低，整个工作温度范围内，由温度造成的阻值偏差才会小。

鉴于电阻分流器产品的结构，分流器的性能取决于所用的电阻合金材料，而目前市面上分流器产品琳琅满目，由于材料、研究和实验条件的不同，导致性能指标未能形成统一标准，如果应用在汽车电气系统上，可能会给企业造成巨大的维修成本。

因此，目前国内规模化的电动汽车企业还是以选择有口碑的品牌分流器的居多，当前市场上主流的以进口品牌产品为主，但在价格和交期方面不尽人意，国内客户面临价格高、交期长（6个月以上）的问题，在某种程度上制约了国内电动车行业的发展。

基于对市场需求的理解和对电阻产品技术的长期积累，开步电子用了8年多的时间在电阻合金材料和分流器制程工艺方面做了深入探索，期间也同以色列、德国、日本等著名的电阻工厂进行密切的技术交流和研讨，投入了大量人力、物力对车用mA到KA全量程高准确度分流器进行了开发。目前产品已经定型且实现量产，基本参数如下所示：

摆脱进口依赖，8年自研车规分流器已投入使用