首页/文章/ 详情

两种上拉到参考源的BMS粘连检测电路方案学习

13天前浏览28

最近有段时间没更新了,一直在忙着查问题没啥业余时间;这马上也快过年了,祝愿大家年前的工作都顺利收尾哈。

关于粘连检测的方案有很多种,之前也零散地总结过一些主流的方案,今天想具体展开学习下这些方案中的参考源注入法

参考源注入法其实又可以分为两种,即上拉到一个低电压参考源(方案A)与上拉到PACK总电压(方案B);下图为负极粘连检测方案中,上拉到一个低电压参考源VREF处的一个示例:负极继电器K3导通时,e点电压为VREF经过两个电阻的分压值,而K3不导通时,e点电压就为VREF电压,以此来判断;一般VREF常见选取为5V、2.5V、12V等等。

而下图为负极粘连检测方案中,参考电源上拉到PACK总电压处的一个示例:与上同理,只是VREF换成了PACK+;这两种方案在参考源处可能有一个开关控制接入与否,这里分析时就省略了

上面介绍了两种方案的基本原理,粗略看二者都可以实现负极继电器的粘连检测,还可以检测负极继电器外端c点的电压;再实际分析一下,方案A或方案B在具体使用时,会遇到这样一种情况,即c点的电压会达到PACK总电压,例如先闭合正极继电器(还有一些其他工况也会产生),那么就需要负极粘连检测电路可以承受这个高压。

一种解决方案是在电路中串联一个二极管来耐受反向的电压(如下图),这样一定会存在观测点e处的电压≤VREF,工作时负极继电器导通与不导通时e点的电压判断阈值也比较明显(阻值大小要选择合适);这种方案的一个缺点是不能检测负极继电器后端的电压了,只能用来判断继电器状态

另外一种解决方案就是调整电阻个数与阻值、硬抗这个电压(如下图),R2可以等效成很多大阻值的电阻串联,分压电阻R3、R4用来将e点的电压降低到ADC可采集的范围,这样就可以正常采集c点的大电压;另一方面,此电路可以连续检测0V~VPACK区间电压,但是因为R2阻值会比较大,而上拉参考源又比较小,其实容易受到干扰,可能会导致误判粘连

所有还有一种变形方案,即把上面的两种方案结合在一起,在吉利威睿申请的专利《CN111337822A 一种继电器粘连检测电路及主负继电器粘连检测方法》中就是这种方案,具体原理如下图:通过一个二极管与电阻并联的形式,达到既可以判断负极继电器粘连、又可以采集负极继电器外侧电压的目的,并且粘连判断的阈值又可以明显的体现出来。

方案A这种方法在之前分析蜂巢的BMS上有成熟应用,使用二极管来防护高压灌入。

接着看下方案B的情况如下图,同样在c处会出现PACK大小的电压,设计时就按照采集这么高的电压来选取电阻硬抗即可,可以实现c点电压的连续采样;然后针对粘连检测,因为其上拉到PACK总电压,是系统中可能出现的最高电压,所以负极继电器闭合或不闭合时可以做一个e点阈值的明显区别,即使大电阻容易带来电压的扰动,也很难导致误判。

方案B这种上拉到PACK总电压处的方法,在之前分析CATL的BMS上有成熟应用。

总结:

写东西的乐趣在于在写完之前,谁也不知道会写成什么样子的效果,虽然写之前心中都有个大纲或概要,就像写小说一样;以上所有,仅供参考。

来源:新能源BMS
电源电路控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-01-16
最近编辑:13天前
胡摇扇
新能源BMS
获赞 77粉丝 52文章 190课程 0
点赞
收藏
作者推荐

零跑CXX系列上的一款BMS控制板学习与分析(上)单板总述

最近利用周末时间在做一些小工装设备,例如绝缘电阻模拟工装、NTC模拟工装等,计划年底还要做出几个工装设备出来;这种脱离成熟平台,一个人全包的小作坊方式,让人从新的视角看待产品开发这件事情,挺有意思的。今天一起学习一下来自于零跑公司的BMS产品,作为行业从事人员,相信大家每个月对新能源车销量榜单都会关注,零跑的销量一直不错,所以是有必要看下他们的BMS是怎么设计的。这次拆解的是零跑C系列车型上面用到的BMS控制板,应该是零跑自研的。此控制板是布置在BDU中,没有专门的外壳,依靠BDU结构来做防护与安装,所以直接看下PCBA的情况。PCBA的T面如下图,整体尺寸大概为210mm*95mm*30mm,PCB厚度为2mm,呈绿色油墨,猜测是4层板,三防漆覆盖所有器件(SHUNT除外),这个三防漆材质比较硬,涂覆的比较薄。看下局部的细节,表面处理为ENIG,过孔有塞孔处理,器件位号都有显示出来,板上最小器件封装为0603,看起来这个板子是上一代产品,不是他们最新的。接着看下PCBA的B面,如下图:这个面看得比较清晰,单板四个角落布置了按照孔,其中只有两个为金属化孔;B面没有布置大器件,基本都是二极管与阻容,单板的所有测试点都在B面。看下B面的细节,发现B面的测试点焊盘上打了很多过孔,主要是为了便于走线与节省空间,这个做法在MCU上比较多见,很多MCU是BGA封装的,由于扇出空间问题,就把过孔打在焊盘上,然后为了避免漏锡,焊盘上过孔会金属化填平。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:左边这个为高压连接器,其余的都为低压连接器,高低压分隔区域也比较明显;这个板子有个特点是SHUNT也是焊接在上面的,与单板呈T字型连接;SHUNT被布置在T面,一般是为了避免其过两次炉导致的焊接不良问题,据说这个SHUNT来自于厂家开步电子。我们进一步看下这个SHUNT,正面如下图:这个SHUNT尺寸为8436,厚度为3mm,电阻估计是25uΩ,其端子表面未做电镀处理,而是做OSP保护,所以呈现铜的本色,然后还可以发现其中间部位有3个铆钉。看下SHUNT的另外一面,PCB与SHUNT之间是直插引脚焊接的形式,三个引脚对应上面的三个铆钉位置,所以这个SHUNT可以不做电镀;前面说此SHUNT布置在T面是为了避免二次过炉,现在看原因应该是其属于直插器件,所以要与连接器等一起过炉;另外在其中下部位布置了一个NTC,用来检测温度。总结:最近几篇一直是竞品拆解分析,因为业余时间不太够,而写分析竞品比较快,不用费太多脑力,后面会增加电路分析与理论总结的内容哈;以上所有,仅供参考。来源:新能源BMS

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈