新能源汽車電量檢測系統設計方案

新能源汽車主要靠電力驅動系統來完成對汽車電機的控制和一些輔助功能的實現，新能源汽車蓄電池組是電力驅動的來源，新能源汽車的電量檢測系統則顯示了新能源汽車蓄電池組當前的狀態，與電力驅動系統的正常運作息息相關，而目前的新能源汽車蓄電池組在電量檢測時，常常因電量檢測系統靈敏度不夠，電量顯示不準確造成蓄電池組管理不當，影響其使用壽命。針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本文目的在于提供新能源汽車的電量檢測系統，具有構思巧妙、人性化設計的特性，可以有效地提高對新能源汽車蓄電池組電量檢測的靈敏度，從而提升電量檢測系統的精確性。

圖1 新能源汽車的電量檢測系統的電路模塊圖

其解決的技術方案是，新能源汽車的電量檢測系統，包括電流采樣電路、信號處理電路和A/D采樣電路，電流采樣電路對新能源汽車的蓄電池組充放電電流進行采樣，并轉化為與采樣電流成比例的電信號輸出，經RC濾波后流入信號處理電路內，信號處理電路采用三極管VT1、VT2對信號進行放大，并由二極管D1、D2組成鉗位電路對信號鉗位輸出，最后運放器AR1運算處理得到A / D采樣的輸入值;電流采樣電路包括型號為CHA611或MLX91209的電流傳感器J1，電流傳感器J1輸出端輸出信號經電阻R1和電容C1形成的RC濾波處理后流入信號處理電路的輸入端，電流傳感器J1的電源端與+5V電源連接，電流傳感器J1的接地端接地。CHA611或MLX91209電流傳感器J1對新能源汽車的蓄電池組充放電電流進行采樣，并轉化為與采樣電流成比例的電信號輸出，經RC濾波后流入復合三極管VT1、VT2對信號進行放大，并由二極管D1、D2組成鉗位電路對信號鉗位輸出，最后運放器AR1運算處理得到輸出電壓作為A/D采樣的輸入值，電路設計簡單巧妙，具有很好的實用價值和開發價值。

文章中提到的CHA611是國產廠家意瑞半導體推出的汽車級可編程線性霍爾傳感器，見下面介紹。

CHA611是一款客戶可編程、低噪聲、高精度線性霍爾效應傳感器IC。芯片采用微型封裝，以便于與磁芯集成，從而制成高精度的電流傳感器模塊。CHA611的可編程特性使其能夠滿足電流傳感器模塊組件中的制造公差。CHA611提供的電壓輸出與外加磁場成比例。靜態電壓輸出可由用戶在電源電壓的50%左右調節，輸出靈敏度可在1mV/G至24mV/G的范圍內編程。該芯片采用TO-92S、TO94和SOT-89-3L幾種封裝方式。通過輸出引腳上的可編程性提高了設備的精度，實現了線端優化，而不增加完全可編程設備的復雜性和成本。利用EERPOM優化器件靈敏度和靜態輸出電壓(QVO)(無磁場輸出)的器件。該芯片的特點使其非常適用于高精度的工業和汽車應用，并保證在-40°C至+150°C的較寬溫度范圍內使用。

產品特性

? AEC-Q100 automotive qualified

? Linear Hall, customer programmable, high resolution offset and sensitivity trimming with EEPROM

? Programmable sensitivity: 1mV/G - 24mV/G

? Factory programmed sensitivity and quiescent output voltage TC with extremely stable temperature performance

? Temperature stable quiescent voltage output and sensitivity

? Extremely low noise and high resolution

? 240kHz bandwidth achieved with optimized chopper stabilization techniques

? Under-voltage protection

? Output voltage clamp provides short circuit diagnostic

? Output spiking suppress during fast current step inputs

? Wide temperature range: -40oC to 150oC

? Lead-Free Package: Flat TO-92, TO-94, SOT-89-3L

? High ESD Protection

? RoHS Compliant 2011/65/EU

·AEC Q100汽車認證

·線性霍爾，客戶可編程，高分辨率偏移和靈敏度微調EEPROM

·可編程靈敏度范圍在1到24mV/G之間

·工廠編程靈敏度和靜態輸出電壓TC，溫度性能極為穩定

·溫度穩定的靜態電壓輸出和靈敏度

·極低的噪音和高分辨率

·優化斬波穩定技術實現120kHz帶寬

·欠壓保護

·輸出電壓鉗位提供短路診斷

·快速電流階躍輸入時的輸出尖峰抑制

·寬溫度范圍：-40oC至150oC

·無鉛包裝：扁平to-92,to-94,SOT-23-3W,SOT-89-3L

·高ESD保護

·符合RoHS 2011/65/EU

產品選型

意瑞半導體作為國內企業，通過生產品質性能同等或優于國外同類廠商的產品，持續為國內飛速發展的光伏逆變、新能源汽車領域提供高性能高可靠性的產品。

另外，該系列產品中有工業級的產品CHI612,可以滿足工業用戶低成本的要求:CHI612 可編程線性霍爾芯片，支持 5V 單電源供電。120 kHz帶寬，< 3us 響應時間，0.8 – 24 mV/G 可編程，全溫-40到150度范圍內可實現 2% 精度。芯片出廠前完成靜態(零電流)輸出電壓的校準。

原文標題：可編程線性霍爾傳感器CHA611/MLX91209在新能源汽車的電量檢測系統中的應用

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審核編輯：湯梓紅