霍爾電流傳感器--開環霍爾方案

下了將近一個月的雨，雖然潮溼，但是天氣挺涼爽的，還有不到半個月就立秋了，這是頭一個還沒咋開空調的夏天；冰爽夏天，喝點可樂繼續閱讀吧。

這次總結下BMS上面母線電流檢測的幾種常見的方案。

電流檢測是BMS必備的一個功能，在《GB／T 38661＿2020 電動汽車用電池管理系統技術條件》中，對其有著清晰的要求。

霍爾電流傳感器方案

首先需要了解下霍爾效應概念：當小電流Ic垂直於外磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直於電流Ic和磁場B的方向會產生一附加電場，從而在半導體的兩端產生電勢差VH，這一現象就是霍爾效應，這個電勢差VH也被稱為霍爾電壓。（圖片來自LEM官網）

具體地，可以看一下這個視頻（來源於百度百科）：網上原理解釋：在半導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集，在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場，電場力與洛倫茲力產生平衡之後，不再聚集，此時電場將會使後來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產生的洛倫茲力，使得後來的電子和空穴能順利通過不會偏移，這個現象稱為霍爾效應。（圖片來源於網絡）

進一步地，怎麼利用霍爾效應來測量電流呢？因為霍爾電壓與磁場強度以及半導體中通過的小電流成正比，如果我們提供一個恆定的小電流通過半導體，那麼霍爾電壓只與磁場強度成正比了，二者可以建立一定的函數關係式。接著，如果讓母線中待測的大電流產生的磁場施加到上面的半導體周圍（磁場與半導體內部的電流垂直），那麼就在霍爾電壓與待測大電流之間產生了一定的函數關係，就可以利用霍爾電壓來表示待測電流了。上面講的有點繞，建議多讀幾次哦。常見的霍爾效應電流傳感器包括了開環與閉環兩種，好像還有一個叫Eta霍爾電流傳感器技術，但是不太常見。開環霍爾電流傳感器基本的構造如下圖（來源於網絡），導線中通過待測電流Ip，Ip對應產生一個磁場；這個磁場被集中在磁芯中，磁芯一側存在一個氣隙，氣隙中放置了一個半導體霍爾元件，它用來感應氣隙處的磁場強度。

繼續分析，在半導體霍爾元件中通過一個恆定的小電流Ic，這樣根據霍爾效應，在半導體的兩端就會產生一個霍爾電壓，它經過放大調理等輸出到外部，就可以計算出Ip的大小了。（圖片來自LEM官網）

概括來講，開環霍爾電流傳感器優點是低成本、尺寸與重量小，功耗也比較低；缺點是精度稍差，零點偏移大一些；實際看一下產品，感受一下其參數。（下圖來源於LEM官網）

總結：這塊內容挺多的，要寫個幾章才行，收益挺多的哦；以上所有，僅供參考。