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問界M5電池包上的一款BMS控制板學習與分析(下)---高壓電路分析

10/24 11:27
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十一過后有段時間了,最近工作上有點忙哈,回到家倒頭就睡;上周日趕緊找時間一個人做到電腦旁,沒人打擾,慢慢寫東西的時候感覺真好。

今天繼續(xù)分析問界M5使用的來自于CATL的BMS控制板,今天學習其高壓部分電路

高壓電路的TB面如下圖所示,其采樣只有一個連接器輸入,為直插12PIN封裝,引腳之間有割槽處理;大致看下器件,干簧管使用了2個,光MOS與數(shù)字隔離器也有若干個,這個板子我最近找了一下,有好幾個迭代版本,尺寸、布置都是大同小異的,但是器件、電路確實有更新變化。

高壓采樣輸入

每一條采樣輸入線上,其入口端都會經(jīng)過一個高壓電容濾波,再經(jīng)過一個磁珠后連至板內;此高壓電容為2.2nF,2220封裝,另外一端連接到了高壓地;磁珠為1206封裝,而且在地線處使用兩個磁珠串聯(lián);高低壓的兩個地之間使用兩個串聯(lián)安規(guī)電容連接,容值為4.7nF,來自于禾伸堂;這些器件的使用,相信很多都是實際EMC測試時做的有效整改措施,后面就一直沿用下來。

如下圖紅框內,這條線就是高壓參考地,使用了兩個磁珠串聯(lián)的形式。

高壓采集電路

從單板的B面可以明顯看出,在高壓電路部分有兩個獨立地的ADC電路,如下圖:這里分為ADC1和ADC2來介紹,先看左邊這個ADC1。

這個ADC的型號為TI的ADS7951-Q1,是一個12位、8通道、SPI接口的SAR型ADC,它需要隔離供電與隔離通信,所以在板上可以找到推挽電源與數(shù)字隔離器等器件,這些不贅述。

ADC1承擔了大部分的高壓采樣功能,如PACK電壓、正極繼電器前后端的電壓、絕緣檢測觀測點等,采樣方案為直接的電阻分壓;高壓采樣的分壓電阻呈黑色,貌似是KOA的高精度厚膜電阻。

ADC2來自于TI的ADS1018-Q1,為12位、4通道、SPI接口的Σ-Δ類型ADC,其供電與隔離通信方案是相同的,不贅述;這個ADC主要用于檢測負極繼電器后端的電壓,所以ADC2的參考地是獨立的一個。

絕緣檢測電路

絕緣檢測電路也是典型的電橋法,這個板子上有兩個干簧管,分別是高壓正對地、高壓負對地的開關,這個方案我在小米SU7的BMS也看到過。

一共有4個橋臂、2個觀測點,分別采集正對地、負對地的電壓,其中負對地的觀測點在ADC1上,正對地的觀測點在低壓端的MCU上面;四個橋臂中,有兩個橋臂有開關控制,其余兩個橋臂是常閉的,相信大家能了解大概的方案了。

負極繼電器粘連檢測電路也是有的,只是它與高壓檢測電路是合并的,就沒細說。

總結:

最近一直查問題,痛并快樂著;以上所有,僅供參考。

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公眾號“新能源BMS”主筆,從事新能源汽車電池系統(tǒng)設計工作,具體為BMS硬件設計工作將近10年,在幾個大的主機廠都工作過;希望通過文字,把一些設計經(jīng)驗和總結分享給大家,共同成長。