BMS即電池管理系統(tǒng)，連接著電動汽車與鋰電池，是主要的溝通橋梁。BMS就是一套監(jiān)控、管理、使用車載鋰電池組的系統(tǒng)，其主要作用為檢測鋰電池工作情況、提高鋰電池利用效率、預(yù)防蓄電池過度充（放）電、還能延長鋰電池使用時間。在BMS中有大量的傳感器的應(yīng)用，并發(fā)揮了不可替代的作用，本文就介紹BMS中有哪些傳感器應(yīng)用。

1、電壓傳感器

電動汽車供電系統(tǒng)的電池組由幾百個串聯(lián)電芯聯(lián)通，故而測量電壓的通道需求較大。電壓傳感器是能感受被測電壓并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。常用的電壓傳感器有霍爾電壓傳感器、電磁感應(yīng)電壓傳感器、光電隔離電壓傳感器、電隔離電壓傳感器等。其中霍爾電壓傳感器實際上是一種特殊的原邊多匝的霍爾閉環(huán)電流傳感器。其原理是基于霍爾閉環(huán)零磁通原理，如圖1所示。工作過程：原邊電壓Up通過原邊電阻R1轉(zhuǎn)換為原邊電流Ip，Ip產(chǎn)生的磁通量與霍爾電壓經(jīng)放大產(chǎn)生的副邊電流Is通過副邊線圈所產(chǎn)生的磁通量相平衡，如圖2所示。副邊電流Is精確地反映原邊電壓。其可測量直流電壓、交流電壓、混合波形電壓，因此連同IGBT等器件共同構(gòu)成電力電子的核心，在電動汽車、光伏、整流、電鍍等有著廣泛應(yīng)用。

圖2霍爾閉環(huán)零磁通原理圖

圖3 霍爾電壓傳感器工作電路圖

2、電流傳感器

傳統(tǒng)燃油汽車中應(yīng)用的電流傳感器有霍爾效應(yīng)（HallEffect）電流傳感器、磁通門（FluxGate）電流傳感器、穿隧磁阻效應(yīng)（TMR）電流傳感器。當(dāng)前電動汽車BMS中技術(shù)最領(lǐng)先的是聯(lián)合電子公司研發(fā)的基于磁通門原理的一種間接式測量電流傳感器，可測量動力電池包Busbar（母線）電流，量程為±500A，全溫度全電流精度為0.5%。其安裝于電池包內(nèi)電池系統(tǒng)配電盒內(nèi)，由CAN總線與BMS通訊，具備自診斷功能，能夠為系統(tǒng)提供高精度、高可靠的電流數(shù)據(jù).。

表1 常用閉環(huán)磁通門電流傳感器

3、溫度傳感器

溫度對于BMS性能發(fā)揮意義重大，為了進一步提升電池利用率，防止電池過度放(充)電，掌控電池工況，增加電池使用壽命，需對BMS溫度精確監(jiān)控，常用的溫度傳感器有IC溫度傳感器、PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器、CTR臨界溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器、NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器。

圖4 不同溫度系數(shù)的熱敏電阻R-T曲線

4、濕度傳感器

濕度傳感器是一種把環(huán)境濕度量轉(zhuǎn)變成能夠被電信號標(biāo)記的設(shè)備或者裝置，常見的濕度傳感器測量量為相對濕度[7]。現(xiàn)在電動汽車BMS常用的濕度傳感器有電阻式濕敏元件和電容式濕敏元件。其原理是在基片上涂敷一層感濕材料膜，環(huán)境中水蒸氣吸附在膜上時，元件電阻率、電阻值會變化，就能測出濕度，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5濕度傳感器結(jié)構(gòu)圖

1. 位置傳感器

BMS中的位置傳感器是一項《電池溫控管理系統(tǒng)及電動汽車》實用新型專利當(dāng)中提到的，本質(zhì)上屬于液位傳感器。其主要是用于檢測BMS系統(tǒng)中水冷裝置中冷卻液面的位置情況。位置傳感器被安裝在冷卻水浮漂上，用于對冷卻液相對于膨脹水壺液面位置進行檢測，得到膨脹水壺的出液口同所述液體的接觸情況。浮球式液位傳感器，通過浮球的升降來測量液位的變化，為機械式檢測，工作原理如圖6所示。通常至少需要三個浮漂并在每個浮漂上安裝位置傳感器，以便于車輛在經(jīng)過陡坡等路段或冷卻系統(tǒng)中存有大量氣泡時，BMS及時調(diào)節(jié)控制主水泵與副水泵進行切換運行。

圖6 位置傳感器工作示意圖

結(jié)語

除了列出的這幾種傳感器，BMS即電車管理系統(tǒng)還運用了其他傳感器技術(shù)，為汽車電車管理提供了高效的節(jié)能方法，促進汽車電池管理及電子控制技術(shù)的繁榮發(fā)展，得到各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。