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零跑CXX系列上的一款BMS控制板學習與分析(下)高壓電路學習與分析

02/19 11:50
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今天繼續(xù)把零跑BMS控制板最后的高壓部分學習分析完。

其高壓電路在T面的主要模塊劃分如下圖,比較清晰,高低壓之間有明顯的隔離器件分割。

BJB采樣芯片與隔離通信

高壓采樣電路中的采樣芯片選取的是AS8510,是比較常見的型號,尤其在專用的BJB芯片出現(xiàn)之前被大量使用,包括CATL的產(chǎn)品等等;這個芯片集成了電流采樣、電壓采樣的功能,尤其是電流采樣通道精度很高,而且增益還可以配置,其實比很多BJB芯片的精度都好。

AS8510與低壓電路之間是隔離SPI通信,這里使用的數(shù)字隔離器來自于TI的ISO7741,也是比較常見的型號。

隔離推挽電源

高壓模塊供電來自于低壓電路,使用隔離推挽電源方案實現(xiàn);推挽驅(qū)動芯片來自于TI的SN6501,也是目前比較主流的方案,然后隔離輸出端增加了一個3.3V的LDO做穩(wěn)壓;目前推挽電源芯片國產(chǎn)也有很多替代方案,如3PEAK、納芯微、矽力杰等等廠家都有兼容替代產(chǎn)品;像大多數(shù)電源芯片一樣,推挽電源也會有EMC問題,可能需要額外加一些吸收電路,另外不同廠家的推挽芯片EMC表現(xiàn)是不同的,選型時需要注意驗證下。

SHUNT采樣與NTC采樣

SHUNT電壓采樣線是一對差分線,從T面走到AS8510,注意在中間PCB較窄處的一定范圍內(nèi)不能布置任何的器件,避免機械應(yīng)力。

如下圖在B面,可以看到有絲印標注正負極方向,用來指示SHUNT的哪一邊接電池的負極;NTC布置在SHUNT的下方,不是正中間,其采樣線可以看到走向了低壓電路區(qū)域,而不是使用AS8510做采集,所以這對采樣線與高壓區(qū)域的器件或走線都保持了大概5mm的安規(guī)間距。

高壓采樣與絕緣檢測電路

此單板大概有3路高壓采樣通道,1路絕緣檢測電路,其中3路高壓采樣電路中可能保護負極粘連檢測電路,不太確定。

先看下光MOS驅(qū)動電路,其都由低壓MCU來供電和驅(qū)動,如果是集中式的單板,使用低壓端去驅(qū)動隔離開關(guān)是比較好的選擇;如果使用高壓端的BJB去驅(qū)動,功耗、電平匹配會很麻煩,但是BJB驅(qū)動隔離開關(guān)的好處是安規(guī)要求會下降;這里光MOS選用的是松下的AQW216和AQV258兩種。

絕緣檢測電路,采用典型電橋法,其中正對地有兩個橋臂,負對地有一個橋臂,絕緣檢測的觀測點在負橋臂上,所以正常工作時應(yīng)該是正橋臂切換出兩種狀態(tài);而高壓采樣方案為典型的電阻分壓法;所有的高壓分壓電阻采用0805220KΩ類型,不確定是否是薄膜電阻,絕緣檢測一個橋臂有8個分壓電阻,高壓采樣每路有6個分壓電阻。

另外,絕緣檢測的搭鐵接地線在B面,同時連接到高壓連接器與單板按照金屬化孔上。

總結(jié):

最近忙著做白盒測試,有些新的方案需要驗證,好獲取第一手數(shù)據(jù);以上所有,僅供參考。

零跑汽車

零跑汽車

零跑汽車是浙江零跑科技股份有限公司旗下的科技型智能電動汽車品牌,成立于2015年12月24日。自成立以來,零跑汽車始終堅持核心技術(shù)的自主研發(fā)。成功自研智能動力、智能網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛?cè)蠛诵募夹g(shù),是擁有智能電動汽車完整自主研發(fā)能力以及掌握核心技術(shù)的整車廠家。

零跑汽車是浙江零跑科技股份有限公司旗下的科技型智能電動汽車品牌,成立于2015年12月24日。自成立以來,零跑汽車始終堅持核心技術(shù)的自主研發(fā)。成功自研智能動力、智能網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛?cè)蠛诵募夹g(shù),是擁有智能電動汽車完整自主研發(fā)能力以及掌握核心技術(shù)的整車廠家。收起

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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(shè)計工作,具體為BMS硬件設(shè)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(shè)計經(jīng)驗和總結(jié)分享給大家,共同成長。