差不多4個(gè)月沒(méi)更新了，除了懶是一方面，還有就是2021年以來(lái)各種新勢(shì)力造車的第二輪崛起，看得我眼花繚亂，變得有點(diǎn)迷茫了。

隨著域控時(shí)代的來(lái)臨，BMS硬件本身越來(lái)越像一個(gè)傳感器，然而小小的傳感器也有大大的能量。這次繼續(xù)來(lái)寫BMS相關(guān)方面的內(nèi)容，簡(jiǎn)單一點(diǎn)就是關(guān)于BMS的最基本功能，電池的采樣誤差來(lái)源。

首先來(lái)介紹一下單體電池電壓的采集，在我剛開(kāi)始接觸BMS的時(shí)候，那時(shí)候的單體電池采樣芯片的采樣誤差普遍是在5~10mV，只有凌特（現(xiàn)在被ADI吃掉了）的LTC系列的采樣芯片誤差能夠做到5mV以內(nèi)，這時(shí)候我們的系統(tǒng)工程師給我提的需求是要求單體電池采樣誤差在5mV以內(nèi)，這么提要求其實(shí)就是告訴我，芯片不用選了，就用凌特的LTC。

基于這個(gè)系統(tǒng)需求的前提下，我了解到當(dāng)時(shí)SOC的系統(tǒng)目標(biāo)是SOC的誤差要求在1%以內(nèi)，那么就反推一下，如果需要保障電池單體的SOC誤差在1%以內(nèi)，于是我在網(wǎng)上隨便找了一組電池的OCV數(shù)據(jù)，做成曲線大概就是下面這個(gè)樣子。在45%的SOC到50%的SOC這一段，電壓相差僅35mV，相當(dāng)于平均每1%的SOC對(duì)應(yīng)的電壓值變化時(shí)7mV，這樣看來(lái)提出5mV的單體電壓采樣誤差似乎并不過(guò)分，只是我找不到當(dāng)年那個(gè)電池的OCV曲線了。

電池單體通過(guò)串聯(lián)的方式依次疊加，采樣芯片的采樣通道也按照次第的順序往上疊加，對(duì)于電池單體采樣通道上的濾波電路，基本上目前所有的采樣芯片都是100Ω的串阻，然后加上一個(gè)濾波電容，通過(guò)經(jīng)典的RC濾波電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

BMS的誤差來(lái)源主要分為3個(gè)方面，1是芯片自身的誤差，包括ADC偏移，增益誤差等，2是來(lái)自于采樣線束上的壓降，3是來(lái)自于軟件開(kāi)發(fā)時(shí)可能存在的ADC位數(shù)誤差。

第一點(diǎn)：芯片自身的誤差一般在芯片的規(guī)格書上有體現(xiàn)，一般就是芯片手冊(cè)中寫誤差的那一個(gè)章節(jié)，會(huì)標(biāo)注芯片最大的采樣誤差是多少。而這個(gè)采樣誤差就是基于芯片自己內(nèi)部的硬件設(shè)計(jì)決定的，包括芯片的采樣速率，芯片內(nèi)部的ADC類型，以及芯片的漏電流等，在實(shí)際使用的時(shí)候，芯片自己的誤差基本上都會(huì)少于它所標(biāo)注的誤差，畢竟為了避免部分較真的人，寫上去的參數(shù)肯定是最差的那個(gè)值，然而絕大多數(shù)芯片都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于這個(gè)參數(shù)的。

第二點(diǎn)：采樣線束上的壓降，采樣線束其實(shí)分為兩個(gè)部分，對(duì)于目前市面上絕大多數(shù)方塊電池，電池的采樣線先是從芯片的極柱通過(guò)FPC連接到電池模組的接插件，然后線束再通過(guò)這個(gè)接插件連接到BMS上去。大概就是下面這個(gè)樣子的（圖片是百度來(lái)的）。

所以實(shí)際上從電池連接到AFE采樣芯片是經(jīng)過(guò)了兩段線束，一段就是FPC上的走線，另外一段就是連接到BMS上的線束。

FPC上的阻抗大概就是0.08Ω，另外假設(shè)采樣線束長(zhǎng)度1.5m，線材為24AWG，那線束的阻抗大概是0.091Ω/m * 1.5m=0.14Ω。這樣對(duì)于一段采樣線束，采樣路徑上的阻抗大概就是0.22Ω，四舍五入取個(gè)0.2Ω。

對(duì)于一般的采樣通道，在非均衡的情況下，最大漏電流不超過(guò)100nA。這樣的話在線束上的壓降就是0.2Ω*100nA=20nV？這個(gè)電壓太小了，我不知道公眾號(hào)怎么打出來(lái)指數(shù)，看一下這個(gè)單位，就知道是可以忽略的。

但是對(duì)于芯片的最高節(jié)采樣通道，通常是與芯片的供電共用一根采樣線束的，這個(gè)通道上流過(guò)的電流一般在10mA左右，所以對(duì)于最高節(jié)的電壓采樣通道，在線束上的壓降就比較可觀了。能夠達(dá)到0.2Ω*10mA=2mV。

所以從上面來(lái)看，線束上的壓降對(duì)最高節(jié)電池的電壓采樣影響比較大，當(dāng)然針對(duì)第一節(jié)電池，有地線上的壓降也會(huì)影響第一節(jié)電池的采樣。因此線束上阻抗的影響對(duì)第一節(jié)和最高節(jié)電池的采樣是有一定的影響的。

第三點(diǎn)：軟件開(kāi)發(fā)時(shí)省略掉的ADC采樣分辨率。一般的采樣范圍是0~5V。對(duì)于12位的ADC，每一位大概對(duì)應(yīng)的電壓是1.22mV。如果AFE提供的是16位的ADC，而軟件開(kāi)發(fā)中由于其他資源的限制，只使用了前12位ADC的值，那么在采樣的時(shí)候，最大可能由于舍棄掉后4位ADC值帶來(lái)的誤差就是1.22mV，再加上DBC中定義的分辨率，可能只能顯示以1mV為單位的電壓，那又會(huì)因此帶來(lái)一定的誤差。