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問(wèn)界M5電池包上的一款BMS控制板學(xué)習(xí)與分析(下)---高壓電路分析

2024/10/24
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十一過(guò)后有段時(shí)間了,最近工作上有點(diǎn)忙哈,回到家倒頭就睡;上周日趕緊找時(shí)間一個(gè)人做到電腦旁,沒(méi)人打擾,慢慢寫(xiě)東西的時(shí)候感覺(jué)真好。

今天繼續(xù)分析問(wèn)界M5使用的來(lái)自于CATL的BMS控制板,今天學(xué)習(xí)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(gè)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(gè),光MOS與數(shù)字隔離器也有若干個(gè),這個(gè)板子我最近找了一下,有好幾個(gè)迭代版本,尺寸、布置都是大同小異的,但是器件、電路確實(shí)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(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)高壓電容濾波,再經(jīng)過(guò)一個(gè)磁珠后連至板內(nèi);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(gè)磁珠串聯(lián);高低壓的兩個(gè)地之間使用兩個(gè)串聯(lián)安規(guī)電容連接,容值為4.7nF,來(lái)自于禾伸堂;這些器件的使用,相信很多都是實(shí)際EMC測(cè)試時(shí)做的有效整改措施,后面就一直沿用下來(lái)。

如下圖紅框內(nèi),這條線就是高壓參考地,使用了兩個(gè)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(gè)獨(dú)立地的ADC電路,如下圖:這里分為ADC1和ADC2來(lái)介紹,先看左邊這個(gè)ADC1。

這個(gè)ADC的型號(hào)為T(mén)I的ADS7951-Q1,是一個(gè)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(dān)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(cè)觀測(cè)點(diǎn)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(lái)自于TI的ADS1018-Q1,為12位、4通道、SPI接口的Σ-Δ類(lèi)型ADC,其供電與隔離通信方案是相同的,不贅述;這個(gè)ADC主要用于檢測(cè)負(fù)極繼電器后端的電壓,所以ADC2的參考地是獨(dú)立的一個(gè)。

絕緣檢測(cè)電路

絕緣檢測(cè)電路也是典型的電橋法,這個(gè)板子上有兩個(gè)干簧管,分別是高壓正對(duì)地、高壓負(fù)對(duì)地的開(kāi)關(guān),這個(gè)方案我在小米SU7的BMS也看到過(guò)。

一共有4個(gè)橋臂、2個(gè)觀測(cè)點(diǎn),分別采集正對(duì)地、負(fù)對(duì)地的電壓,其中負(fù)對(duì)地的觀測(cè)點(diǎn)在ADC1上,正對(duì)地的觀測(cè)點(diǎn)在低壓端的MCU上面;四個(gè)橋臂中,有兩個(gè)橋臂有開(kāi)關(guān)控制,其余兩個(gè)橋臂是常閉的,相信大家能了解大概的方案了。

負(fù)極繼電器粘連檢測(cè)電路也是有的,只是它與高壓檢測(cè)電路是合并的,就沒(méi)細(xì)說(shuō)。

總結(jié):

最近一直查問(wèn)題,痛并快樂(lè)著;以上所有,僅供參考。

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公眾號(hào)“新能源BMS”主筆,從事新能源汽車(chē)電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作,具體為BMS硬件設(shè)計(jì)工作將近10年,在幾個(gè)大的主機(jī)廠都工作過(guò);希望通過(guò)文字,把一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)分享給大家,共同成長(zhǎng)。