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问界M5电池包上的一款BMS控制板学习与分析(中)---低压电路分析

18天前浏览173

中秋过后,经历了两次台风,天气也开始转凉了,天气阴晴不定,让人也多愁善感起来,十一准备回家休息休息;建立了几个行业相关交流群,加好友简要了解筛选后,拉您到对应的交流群。

今天继续学习分析问界M5使用的来自于CATL的BMS控制板。

类似下图这种集中式的控制板,其对外的连接器基本在4-5个,而且功能划分也比较清晰,一般使用2个低压连接器,一个作为KL30\继电器的供电连接,另外一个作为通信功能等小信号连接;然后菊花链会单独使用一个小的连接器,高压采样也会使用一个专门的高压连接器;如果板上有电流采样功能,电流采样的输入也可能单独使用一个连接器。

接下来看下低压电路的关键模块,整个低压模块电路大致划分如下:T\B面的功能电路模块基本对应,下面一起学习下。

供电模块

供电分为单板KL30的供电与继电器驱动电路的供电,其中继电器供电的路径为下图红色箭头:端口处有双向的TVS做防护,然后经过第一个PMOS做防反,再经过第二个PMOS做开关控制;KL30的供电路径正反面都有,其中下图黄色的箭头为KL30经过防反之后的网络,此网络在T面又经过了一个PMOS开关然后输入到SBC处

B面的KL30输入路径如下:端口也是同型号的双向TVS,具体型号为SMDJ24CA,3000W功率;此处的PMOS是做防反使用;继电器供电处增加PMOS开关控制是比较常见的,但是KL30线也增加PMOS开关控制而不是保持常电,这种不太常见,后面仔细看了下,这两个PMOS开关是由唤醒信号来控制,就是说控制板休眠时,SBC是断电的,可能是为了降低静态功耗。

其中单板供电电源为SBC芯片,来自于英飞凌的TLF35584,比较常见,不展开了。

单片机模块

这里单片机选用的是英飞凌的SAK-TC275T-64F200N,外部20MHZ晶体,其左下角位置是内核供电的BUCK电源,距离MCU比较近,目的是降低线路上的压降

RTC模块

单板有一路RTC模块,其由一个常电5V的LDO供电,这个LDO的取电位置来自于两个地方,一是KL30防反后端,一个是SBC的BOOST输出端;RTC的型号为RV-8803,刚开始没查到,后面在技术交流群中咨询得到了答案。

压力传感器模块

单板上有一路压力传感器模块,如下图:此芯片来自于琻捷的SNP805,是3.3V电平的,我看其直连到MCU,所以这个MCU应该是支持3.3V的IO的。

菊花链模块

单板上的菊花链桥接芯片为BQ79600,所以是TI的AFE方案,有正反两路菊花链做回环。

搭配的采集板如下图,AFE为TI的79616,单板上有4个AFE,两两之间都使用变压器做隔离通信;最近对采集板拆解的很少,因为现阶段主流型号的AFE都基本稳定下来了,经过几轮优化后的电路都大同小异。

总结:

最近一段日子做电流测试头都大了,天天拧铜排螺钉,不过挺锻炼身体的;抓紧收尾工作国庆好回家浪去;以上所有,仅供参考。

来源:新能源BMS
电源电路芯片通信控制
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首次发布时间:2024-10-14
最近编辑:18天前
胡摇扇
新能源BMS
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问界M5电池包上的一款BMS控制板学习与分析(上)

今天一起学习分析下问界M5电池包上面的BMS控制板。从网上找到了一个M5的电池包,如下图所示:BMS都布置在PACK一端,其中控制器为金属壳体,位于左下角,看起来它下面有个金属支架,直接固定到了下托盘上面,这样外壳与托盘就相连了。从PACK的铭牌看,这个是400V平台的电池包,供应商为宁德时代。这个控制器的整体外观如下图:产品整体尺寸大概为320mm*122mm*35mm,壳体分为上下两个部分,均为金属外壳;顶部有产品标签,显示出这个控制板来自于CATL,下面一起好好学习下。产品背面如下图:下壳体左右两边焊接了安装支架。控制器上下壳体通过四角以及侧边一共7个螺钉固定,将上壳体拆下来,露出内部结构如下图:发现上壳体上贴有黑色绝缘垫片,外壳四角的螺钉贯穿了PCBA的四个角落的螺钉孔,除此外,PCBA中部还有2个螺钉固定到下壳体上。将此绝缘垫片掀起一角,如下图,其自带背胶贴到上壳体;因为是金属壳体,所以使用绝缘垫片。将剩余的两个螺钉拆下来,整个PCBA就可以取出了,如下图:下壳体同样贴有绝缘垫片。接下来我们看下这个PCBA,T面如下图所示:整体尺寸大概为270mm*120mm*21mm,PCB厚度为2mm,呈绿色油墨,猜测是6层板,三防漆覆盖所有器件,这个三防漆材质比较软,CATL其他BMS产品也有使用材质比较硬的三防漆。看下局部的细节,表面处理为ENIG,过孔有塞孔处理,器件、测试点的位号都未显示出来,板上最小器件封装为0402。PCBA的B面如下图,此面布置的器件也挺多的,三防漆也是覆盖了所有器件。最后整体看下,单板对外一共有4个连接器,均为直插类型,从功能上看也比较好区分:左边两个为低压连接器,最右边的为高压采样连接器,剩下中间那个小的为菊花链通信连接器;此控制板上集成了高压采样电路,从成本考量目前这种形式越来越多了,尤其是今年的降本形趋势下。此控制器上应该没有电流检测功能,而是外部单独有个模块与SHUNT来实现电流检测,如下图;后面有机会把这个电流检测模块也一起分析下。总结:奥运会就这样结束了,后面该期盼十一假期了;以上所有,仅供参考。来源:新能源BMS

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