3 设计比较

图 3-1 控制方框图

根据 BMS 对绝缘检测和存储能量中高压检测的要求，双开关拓扑的控制方框图如上图所示。如果使用差分 ADC，则要求在采样继电器前和继电器闭合后两端压降。如果使用单端 ADC 且高压负侧被视为采样点，则需要两个电压采样和三个电压采样通道。此外，还需要对分流器进行绝缘监测和电流监测。

因此，系统需要使用运输、隔离和 ADC 进行绝缘电压采样，而隔离也需要额外电源，同时需要使用三个 ADC 进行高压采样。此外，还需要额外的隔离和电源以及单个电流样本。

图 3-2 基于 Topo 2 的设计 1

根据采样点的排列情况，有三个选项可供选择、第一个选项是具备隔离和处理功能的集成式 AMC3330。使用 MCU 的 ADC 进行采样，并使用 BQ79731 进行高压采样和电流采样。如果在高侧使用 ADC 控制两个 SSR，则 SSR 和高侧的控制无需承受来自中等强度测试点 4380V 的中等强度测试电压，因此无需额外的隔离器件来控制 SSR。

图 3-3 基于 Topo 3 的设计 2

第二种设计是将 AMC131M03 与两个隔离式 ADC 和一个电流采样配合使用，与 BQ79731相比，这种电压和电流采样成本更低，但精度也更低。绝缘采样需要双通道 AMC131M02。而 SSR 的控制信号需要进行隔离以满足介质强度测试要求。

图 3-4 基于 Topo 1 的设计 3

第三种设计是基于单开关和单采样点拓扑的低成本设计。在这种设计中使用 BQ79731对三种电压和分流电流进行采样。可以使用 BQ79731 中的 GPIO 控制开关而无须隔离，但其精度比双开关拓扑低 5.3%，即使如此，仍然能满足法规规定的20% 的要求。