两种上拉到参考源的BMS粘连检测电路方案学习

最近有段时间没更新了，一直在忙着查问题没啥业余时间；这马上也快过年了，祝愿大家年前的工作都顺利收尾哈。

关于粘连检测的方案有很多种，之前也零散地总结过一些主流的方案，今天想具体展开学习下这些方案中的参考源注入法。

参考源注入法其实又可以分为两种，即上拉到一个低电压参考源（方案A）与上拉到PACK总电压（方案B）；下图为负极粘连检测方案中，上拉到一个低电压参考源VREF处的一个示例：负极继电器K3导通时，e点电压为VREF经过两个电阻的分压值，而K3不导通时，e点电压就为VREF电压，以此来判断；一般VREF常见选取为5V、2.5V、12V等等。

而下图为负极粘连检测方案中，参考电源上拉到PACK总电压处的一个示例：与上同理，只是VREF换成了PACK+；这两种方案在参考源处可能有一个开关控制接入与否，这里分析时就省略了。

上面介绍了两种方案的基本原理，粗略看二者都可以实现负极继电器的粘连检测，还可以检测负极继电器外端c点的电压；再实际分析一下，方案A或方案B在具体使用时，会遇到这样一种情况，即c点的电压会达到PACK总电压，例如先闭合正极继电器（还有一些其他工况也会产生），那么就需要负极粘连检测电路可以承受这个高压。

一种解决方案是在电路中串联一个二极管来耐受反向的电压（如下图），这样一定会存在观测点e处的电压≤VREF，工作时负极继电器导通与不导通时e点的电压判断阈值也比较明显（阻值大小要选择合适）；这种方案的一个缺点是不能检测负极继电器后端的电压了，只能用来判断继电器状态。

另外一种解决方案就是调整电阻个数与阻值、硬抗这个电压（如下图），R2可以等效成很多大阻值的电阻串联，分压电阻R3、R4用来将e点的电压降低到ADC可采集的范围，这样就可以正常采集c点的大电压；另一方面，此电路可以连续检测0V~VPACK区间电压，但是因为R2阻值会比较大，而上拉参考源又比较小，其实容易受到干扰，可能会导致误判粘连。

所有还有一种变形方案，即把上面的两种方案结合在一起，在吉利威睿申请的专利《CN111337822A 一种继电器粘连检测电路及主负继电器粘连检测方法》中就是这种方案，具体原理如下图：通过一个二极管与电阻并联的形式，达到既可以判断负极继电器粘连、又可以采集负极继电器外侧电压的目的，并且粘连判断的阈值又可以明显的体现出来。

方案A这种方法在之前分析蜂巢的BMS上有成熟应用，使用二极管来防护高压灌入。

接着看下方案B的情况如下图，同样在c处会出现PACK大小的电压，设计时就按照采集这么高的电压来选取电阻硬抗即可，可以实现c点电压的连续采样；然后针对粘连检测，因为其上拉到PACK总电压，是系统中可能出现的最高电压，所以负极继电器闭合或不闭合时可以做一个e点阈值的明显区别，即使大电阻容易带来电压的扰动，也很难导致误判。