3 設計比較

圖 3-1 控制方框圖

根據 BMS 對絕緣檢測和存儲能量中高壓檢測的要求，雙開關拓撲的控制方框圖如上圖所示。如果使用差分 ADC，則要求在采樣繼電器前和繼電器閉合后兩端壓降。如果使用單端 ADC 且高壓負側被視為采樣點，則需要兩個電壓采樣和三個電壓采樣通道。此外，還需要對分流器進行絕緣監測和電流監測。

因此，系統需要使用運輸、隔離和 ADC 進行絕緣電壓采樣，而隔離也需要額外電源，同時需要使用三個 ADC 進行高壓采樣。此外，還需要額外的隔離和電源以及單個電流樣本。

圖 3-2 基于 Topo 2 的設計 1

根據采樣點的排列情況，有三個選項可供選擇、第一個選項是具備隔離和處理功能的集成式 AMC3330。使用 MCU 的 ADC 進行采樣，并使用 BQ79731 進行高壓采樣和電流采樣。如果在高側使用 ADC 控制兩個 SSR，則 SSR 和高側的控制無需承受來自中等強度測試點 4380V 的中等強度測試電壓，因此無需額外的隔離器件來控制 SSR。

圖 3-3 基于 Topo 3 的設計 2

第二種設計是將 AMC131M03 與兩個隔離式 ADC 和一個電流采樣配合使用，與 BQ79731相比，這種電壓和電流采樣成本更低，但精度也更低。絕緣采樣需要雙通道 AMC131M02。而 SSR 的控制信號需要進行隔離以滿足介質強度測試要求。

圖 3-4 基于 Topo 1 的設計 3

第三種設計是基于單開關和單采樣點拓撲的低成本設計。在這種設計中使用 BQ79731對三種電壓和分流電流進行采樣?？梢允褂?BQ79731 中的 GPIO 控制開關而無須隔離，但其精度比雙開關拓撲低 5.3%，即使如此，仍然能滿足法規規定的20% 的要求。