霍尔电流传感器--开环霍尔方案

下了将近一个月的雨，虽然潮湿，但是天气挺凉爽的，还有不到半个月就立秋了，这是头一个还没咋开空调的夏天；冰爽夏天，喝点可乐继续阅读吧。

这次总结下 BMS 上面母线电流检测的几种常见的方案。

电流检测是 BMS 必备的一个功能，在《GB/T 38661_2020 电动汽车用电池管理系统技术条件》中，对其有着清晰的要求。

霍尔电流传感器方案

首先需要了解下霍尔效应概念：当小电流 Ic 垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流 Ic 和磁场 B 的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差 VH，这一现象就是霍尔效应，这个电势差 VH 也被称为霍尔电压。（图片来自 LEM 官网）

进一步地，怎么利用霍尔效应来测量电流呢？

因为霍尔电压与磁场强度以及半导体中通过的小电流成正比，如果我们提供一个恒定的小电流通过半导体，那么霍尔电压只与磁场强度成正比了，二者可以建立一定的函数关系式。

接着，如果让母线中待测的大电流产生的磁场施加到上面的半导体周围（磁场与半导体内部的电流垂直），那么就在霍尔电压与待测大电流之间产生了一定的函数关系，就可以利用霍尔电压来表示待测电流了。

上面讲的有点绕，建议多读几次哦。

常见的霍尔效应电流传感器包括了开环与闭环两种，好像还有一个叫 Eta 霍尔电流传感器技术，但是不太常见。

开环霍尔电流传感器

基本的构造如下图（来源于网络），导线中通过待测电流 Ip，Ip 对应产生一个磁场；这个磁场被集中在磁芯中，磁芯一侧存在一个气隙，气隙中放置了一个半导体霍尔元件，它用来感应气隙处的磁场强度。

继续分析，在半导体霍尔元件中通过一个恒定的小电流 Ic，这样根据霍尔效应，在半导体的两端就会产生一个霍尔电压，它经过放大调理等输出到外部，就可以计算出 Ip 的大小了。（图片来自 LEM 官网）

概括来讲，开环霍尔电流传感器优点是低成本、尺寸与重量小，功耗也比较低；缺点是精度稍差，零点偏移大一些；实际看一下产品，感受一下其参数。（下图来源于 LEM 官网）