BMS中采集总压,主要用于判断继电器状态和采集电池组电压。动力电池系统直流电压平台较高,而控制芯片、ADC和多路开关通常工作在低压侧,因此高压采样需要先转换为低压信号,并保证高压侧与低压控制侧的安全隔离或可靠钳位。
常见实现路径为:高压分压、通道切换、缓冲、RC滤波、ADC采样。以下分别说明电阻分压电路和通道切换各单元电路的工作原理。

一、电阻分压电路工作原理
高压输入经上电阻R34、R35、R36、R37与下电阻R44分压。设计时按输入电压选择分压比,使分压后的电压接近ADC参考电压的1/2,并留出余量。电阻选型需关注阻值、耐压、功率、精度、温度系数和爬电距离。功率可按 P=V^2/R 估算,电压较高时可采用多电阻串联,降低单只电阻的电压和功率应力。
分压输出后接RC低通滤波,用于抑制高频噪声和采样混叠。后级可加稳压管(如DZ1)、TVS或钳位二极管,将电压限制在ADC和多路开关允许范围内。
分压电阻本身不提供电气隔离。若高压侧与低压控制侧必须隔离,应在分压后增加隔离放大器、隔离ADC或数字隔离器。若采用共地采样,则必须保证故障时高压不会串入低压侧,钳位、限流和地线设计要可靠。
二、通道切换各单元电路工作原理
2.1 切换芯片简述
U6为CD74HC4051类8选1模拟多路复用器,属于CMOS模拟开关,可双向传输。9、10、11脚为S2、S1、S0地址输入,6脚为EN使能,3脚为COM公共端。按CD74HC4051,EN为低电平时使能,高电平时所有通道断开。EN有效时,COM与地址选中的Y0~Y7之一导通。S0、S1、S2三路信号共有 2^3=8 种组合,对应8路高压采样通道。输入电压须限制在0~VCC范围内,前级分压和钳位电路应保证这一点。如图示2.2 地址选通

S0、S1、S2组成二进制地址,选择Y0~Y7中的一路。控制芯片改变地址,即可轮流选通不同高压采样点。COM端依次输出对应通道的分压信号。切换后需等待模拟开关导通电阻、输入电容和RC网络建立稳定,再进行ADC采样。
2.3 使能控制
EN控制U6是否工作。EN有效时,COM与选中通道连通;EN无效时,COM与所有通道断开。多片模拟开关可通过EN和地址线扩展通道数。EN引脚不应悬空,避免误选通。
2.4 缓冲单元
U6的COM端接U7B同相端5脚。U7B为MC33074中的B单元,7脚输出与6脚反相端相连,构成电压跟随器。电压跟随器输入阻抗高、输出阻抗低,可隔离模拟开关导通电阻与后级负载,减小负载效应,使输出跟随COM端电压。2.5 滤波与输出
U7B的7脚输出经R71、C46构成一阶RC低通滤波,得到HV_CHK。文中HY_CHK应为HV_CHK。HV_CHK是高压检测信号,属于低压模拟量,代表当前选通通道的分压值,送MCU的ADC。软件按通道地址反推高压,并做校准。R71、C46用于抑制高频噪声,稳压管或钳位电路应保证HV_CHK不超过ADC输入范围。