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问界M5电池包上的一款BMS控制板学习与分析(下)---高压电路分析

1月前浏览850

十一过后有段时间了,最近工作上有点忙哈,回到家倒头就睡;上周日赶紧找时间一个人做到电脑旁,没人打扰,慢慢写东西的时候感觉真好。

今天继续分析问界M5使用的来自于CATL的BMS控制板,今天学习其高压部分电路。

高压电路的T\B面如下图所示,其采样只有一个连接器输入,为直插12PIN封装,引脚之间有割槽处理;大致看下器件,干簧管使用了2个,光MOS与数字隔离器也有若干个,这个板子我最近找了一下,有好几个迭代版本,尺寸、布置都是大同小异的,但是器件、电路确实有更新变化。

高压采样输入

每一条采样输入线上,其入口端都会经过一个高压电容滤波,再经过一个磁珠后连至板内;此高压电容为2.2nF,2220封装,另外一端连接到了高压地;磁珠为1206封装,而且在地线处使用两个磁珠串联;高低压的两个地之间使用两个串联安规电容连接,容值为4.7nF,来自于禾伸堂;这些器件的使用,相信很多都是实际EMC测试时做的有效整改措施,后面就一直沿用下来。

如下图红框内,这条线就是高压参考地,使用了两个磁珠串联的形式。

高压采集电路

从单板的B面可以明显看出,在高压电路部分有两个独立地的ADC电路,如下图:这里分为ADC1和ADC2来介绍,先看左边这个ADC1。

这个ADC的型号为TI的ADS7951-Q1,是一个12位、8通道、SPI接口的SAR型ADC,它需要隔离供电与隔离通信,所以在板上可以找到推挽电源与数字隔离器等器件,这些不赘述。

ADC1承担了大部分的高压采样功能,如PACK电压、正极继电器前后端的电压、绝缘检测观测点等,采样方案为直接的电阻分压;高压采样的分压电阻呈黑色,貌似是KOA的高精度厚膜电阻。

ADC2来自于TI的ADS1018-Q1,为12位、4通道、SPI接口的Σ-Δ类型ADC,其供电与隔离通信方案是相同的,不赘述;这个ADC主要用于检测负极继电器后端的电压,所以ADC2的参考地是独立的一个。

绝缘检测电路

绝缘检测电路也是典型的电桥法,这个板子上有两个干簧管,分别是高压正对地、高压负对地的开关,这个方案我在小米SU7的BMS也看到过。

一共有4个桥臂、2个观测点,分别采集正对地、负对地的电压,其中负对地的观测点在ADC1上,正对地的观测点在低压端的MCU上面;四个桥臂中,有两个桥臂有开关控制,其余两个桥臂是常闭的,相信大家能了解大概的方案了。

负极继电器粘连检测电路也是有的,只是它与高压检测电路是合并的,就没细说。

总结:

最近一直查问题,痛并快乐着;以上所有,仅供参考。

来源:新能源BMS
电源电路ADS通信控制
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首次发布时间:2024-11-02
最近编辑:1月前
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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