分流器使用的相关知识点总结（中）w6.jpg

之前写过一篇文章《分流器使用的相关知识点总结（上）》，介绍分流器的使用注意事项，这篇是它的中篇，继续从几个方面去总结，所以后面还有下篇哈。

分流器的标定

这里可以再分为两个方面，一是分流器的TCR测量，二是总成产品生产时的电流标定。

分流器的TCR测量

关于TCR的定义是这样的：表示当温度改变1℃时，其电阻值相对于参考温度点的阻值变化，单位为ppm/℃，如下图中的公式（来源于YAGEO官网）；一般参考的基准温度点为20℃或25摄氏度。



在分流器的规格书中一般也给出了TCR的值，如下图（来源BOURNS官网），这个值其实是代表两个温度点之间的平均TCR值，但实际我们不会直接使用这个TCR，因为它太粗糙了，我们更想获悉分流器在每一摄氏度下的真实阻值是多少，这样才能把偏差补偿回来。



所以分流器厂商会提供一个电阻阻值变化与温度关系的曲线（如下图），注意这个图的纵坐标表示的是电阻阻值变化量与参考温度下电阻值的比，还有一种表示方法是某一温度下电阻阻值与参考温度下电阻值的比，注意二者的物理意义，前者表示阻值变化率，后者表示阻值倍数，具体使用时有个1倍的差异。



并且一般以二次方程或三次方程的形式给出，在标准GB/T 6248-2005中定义了TCR的表达公式，如下：它是二次方程的形式，并参照20℃，并且是阻值倍数的形式；有的分流器厂家提供的是二次方程，有的是三次方程，取决于合金特性以及数据拟合时的准确性；我自己遇到的大多是二次方程。



上面介绍的这些是基本概念，具体测量时，是将分流器置于一个恒温的环境（一般是温箱、油槽等），并在分流器中通过固定大小的电流，并同时测量合金两端的电压，进而计算出电阻值；这里通过的电流要求不能太大，尽量减小合金本体的温升，保证测量准确性。



这里面又有一些事情，对于单独SHUNT形式的分流器（如下图），厂家一般是对同批次只提供一个典型的二次曲线，当然厂家会保证同一个批次相互之间偏差足够小；具体测量方法是在同一个批次中选取固定数量分流器样品，例如10PCS，然后测量在不同温度下的阻值，一般温度点会包含需求温度范围的最大、最小值，例如-40℃与150℃，另外再选取几个中间点温度，最终将数据进行二次曲线的拟合，得到各个系数。



分流器还有一种是SHUNT+PCB小板的类型（如下图），这种类型的分流器标定与上面不同，它是针对整个产品进行标定，即将PCB焊接后导致的误差也算进去，并根据实际的PCB采样走线来测量电压；另外，温度大小也修正为NTC的温度，当然也是每个批次测一定数量的样品，每个批次只提供一个典型的二次曲线。



当然，有些BMS厂家不想做分流器的标定，可能的方法是订制一款温漂很小的分流器产品，要求在工作温度区间内，其阻值变化率小于其误差要求，这种的TCR曲线很平，接近直线，然后只需要提供25℃下的准确阻值就可以直接用。

总成产品生产时的电流标定

当厂家将生产好的分流器（单SHUNT或SHUNT+PCB小板）发给我们后，结合我们的高压采样板总成，我们会对整个系统做一次测量精度的标定。



当然，这里面其实也有两种做法，一是不考虑总成产品上ADC等的测量误差，只修正分流器的初始阻值误差与温漂，这个相对工作量少些，直接把分流器的温漂与R25阻值写入并修正采样结果。

二是修正整个系统（单板+分流器）的采集误差，这个工作量会稍大一些，需要逐个测量每个电流点的数据，结合分流器的TCR与初始阻值，最终再计算出一组修正系数。

当然，对于单SHUNT这种类型分流器，我们在焊接到自己的高压采样板上之后，是否还需要像SHUNT+PCB小板一样测焊接后的TCR呢，是值得探讨的事情了。

总结：

以上所有，仅供参考