“隔离电池电压检测”通常指在高电压电池系统(如电动汽车、储能系统)中,对单体电池或模组的电压进行电气隔离测量,以确保检测电路与高压主回路之间无直接电气连接,从而保障人员安全、防止干扰、满足安规要求。
主流隔离电压检测技术
1. 光耦隔离(Optocoupler)
原理:将电压信号转换为光信号,通过LED+光电晶体管传输。
优点:成本低、电路简单;
缺点:
线性度差(不适合精密模拟量);
温漂大、寿命有限;
带宽低(<100 kHz)。
应用:仅用于开关量或粗略判断,不适用于高精度单体电压采集。
2. 隔离放大器(Isolation Amplifier)
代表芯片:
TI:AMC1301、AMC3301(电容隔离)
ADI:ADuM3190、ADuM4190(磁隔离)
Silicon Labs:Si8920(电容隔离)
原理:输入侧调制 → 隔离栅(电容/磁)→ 输出侧解调
关键参数:
隔离电压:3–5 kV RMS
精度:±0.5% ~ ±1%
带宽:100 kHz ~ 1 MHz
优点:线性好、响应快、集成度高;
应用:中高端 BMS 单体电压采样。
典型电路:
电池单体 → 分压电阻 → 隔离放大器 → MCU ADC
3. 隔离式 ADC(带数字隔离)
代表方案:
TI:AMC3336 + 数字隔离器(如 ISO7741)
ADI:AD7403(Σ-Δ 调制器 + 片上隔离)
原理:在高压侧完成 ADC 转换,输出数字信号经隔离传输。
优点:
抗干扰强(数字信号不易受噪声影响);
多通道同步采样;
精度高(16 bit 以上)。
应用:高端电动汽车、储能系统 BMS。
4. 专用电池监控芯片(集成隔离或菊花链)
代表芯片:
Analog Devices:LTC6813、LTC6820(支持 isoSPI 隔离通信)
Texas Instruments:BQ79616-Q1(支持双绞线隔离通信)
NXP:MC33775A(变压器隔离供电+通信)
特点:
可监测 6~18 节串联电池;
内置 ADC(16 bit)、均衡驱动;
通过隔离通信接口(如 isoSPI、变压器耦合)与主控连接;
无需每通道单独隔离电源(部分支持堆叠供电)。
优势:高集成度、高可靠性、符合车规(AEC-Q100)。
这是目前电动汽车和大型储能系统的主流方案。
来源:网络
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