沒有AFE年代如何搭建BMS系統？

現如隨著BMS的行業的日漸成熟今各大IC公司推出各種各樣的AFE芯片集成了電壓、電流、溫度采樣，通信傳輸，MOS控制，自檢診斷等大量功能極大方便了我們搭建BMS，僅使用一顆芯片可完成諸多功能。今天追本溯源我們一起來學習下如果沒有或者不用集成AFE芯片如何用分立器件搭建BMS中采集模塊。

目標需求：完成至少8串單體電芯的采樣，保證精度＜5mV，并將采樣結果輸出給MCU。

方案一：MCU系統的AD范圍一般為0~5V或者0~3.3V，要采集多串單體的電壓遠遠高于AD范圍，采用電阻分壓的方式將較高單體電壓分壓到AD范圍內采樣獲取。

如上圖所示每一串匹配合適的電阻分壓后給AD采集，此方案雖然簡單我們需要計算每一串的電阻阻值精度無法保證，電池本身的直流電阻和外部分壓電阻并聯后電阻總電阻很小而且構成放電回路一直消耗電池電壓這個缺點是完全不能接受的，因此否定此方案。

方案二：采集時用電子開關切換選通，每次選通一串單體正負極進行電壓然后輪詢切換完成所有單體電壓采樣。于是我們選擇這顆8選1的多路開關集成芯片MAX14752。

通過S0、S1、S2三個信號控制8個開關通道的選通，如下圖真值表

如果實現上面說過的一次切換選通一串電芯的正負極，那就用使用兩顆此芯片錯位連接的方式，當S0、S1、S2每次選通時就相當于只有一串單體電芯被選通即為兩顆芯片輸出之間的電壓。

將兩個輸出給運放得到的輸出值就是單體電壓，單體電芯電壓范圍是0~5V而MCU的AD范圍是0~3.3V因此要保證AD629的輸出范圍在此范圍內，就要抬高運放的參考電壓。

至此我們就完成了一組8串單體電壓采樣，證明此方案可行。

在對比6811的內部原理框圖發現基本原理也是和我們用分立器件搭建的AFE基本相似。

現今各家IC廠推出的AFE芯片各項性能越來越好用起來非常方便，并不是提倡大家用此方案搭建BMS，我們只是用這種方式來學習AFE的基本原理。