导语：随着全球对可持续发展未来趋势的关注，混合动力汽车和纯电动汽车的市场需求迅速增长。电动汽车依赖于大量电子元件和功率元件协同工作，电源模块分布在车辆各个位置，需要实时监测隔离电压和电流以保证连续运行。这些主要模块包括车载充电器、电池管理系统（BMS）、HVAC 系统、牵引逆变器以及 DC/DC 转换器。确保准确监测到这些系统中的当前值至关重要，以保障它们的正常运行。

本文是由 Skyworks 高级产品线经理 John Wilson 主讲演讲的摘要。他阐述了在 EV 中有效监控和测量电压与流程之重要性。

测量及其目的：

为了检测不同节点上的模块两端的隔离状态及流过其间的流量，我们部署了适当位置上的传感器。在观察通过整组锂离子电池发出的流量时，我们使用特定的串联分流阻抗来计算通过它产生输出信号，这个信号与通过该阻抗所呈现流量成正比。此外，对于观察两端之间的绝对静态或缓慢变化参数，我们使用相应类型传感器并将其读数发送给 BMS 来做出决定性操作。而不同车辆部分则需要来自多个独立节点上获取数据，以进行反馈控制、安全评估及充满程度评估。

在采用传感器来衡量各种功率相关参数时，我们面临挑战，如保持传感器与提供能源供给网络之间完全物理隔离以防止能源供给网络波动影响测量结果。这有助于保持高频开关环境中精度，并抵御接地环路噪声干扰。低响应时间及温度波动也会导致不准确性的问题，而隔离技术则能帮助解决这些问题。

为了更好地理解这个过程，John 展示了一种基于 CMOS 的单独运转逻辑两层平面的设计，其中两个 IC 监控两个单独空间内的一组锂离子储存容积，其每一侧都被视为一个独立单元。在整个系统中，还存在额外的一个用于监控所有设备情况而非只针对特定单一部分，同时增加冗余安全功能。如果发生错误或者损坏，可以轻易替换掉失效部件而不会影响整个系统性能。

图 1：BMS 中显示如何利用分压式连接以及特殊类型定制设计实现正确且直接用以确定关键参数值

误差后果：

如果不能准确衡量各种系统参数，那么 EV 的表现就可能受到很大的负面影响。不准确度可能导致行驶里程计数错误、未知剩余充满时间预报、高温或低温异常反应，以及对于核心设备如 DC/DC 转换机不可避免发生过载或欠载的情况。一些保护措施可以暂时修复但无法长期解决问题，因此必须找出根本原因并采取行动解决之。

一般来说出现的问题可分为两大类：静态误差与动态误差。当实际值与固定不变或缓慢改变参数所展示出来的是不同的，则称为静态误差；当某些因素，如噪声干扰或其他形式恶劣环境条件下的变化，使得传感器难以捕捉到真实数据，则称为动态误差。此外，不同类型错误还包括增益失调误差（偏移）以及非线性效果等。但要让这些信息变得统计意义明显，就必须将它们转化成为标准单位，比如百分比表示最大储存能力，并求根号使其更加稳健可靠。

此外，在车载充气装置、转换主机逆向变换机（HVAC 系统）等其他关键部分也是必要精确测试功率指标，以维持冗余功能并提高整体执行效率。

总结来说，对于那些承担起EV 能够顺利工作基础任务的人员来说，他们负责监督完美同步这批电子元件和能量交互元素，同时他们能够完成这项艰巨任务，因为他们拥有精密工具，而且不断努力提升技术水平，从而使得我们的日常生活变得更加便捷舒适。