今天继续把零跑BMS控制板最后的高压部分学习分析完。
其高压电路在T面的主要模块划分如下图,比较清晰,高低压之间有明显的隔离器件分割。
高压采样电路中的采样芯片选取的是AS8510,是比较常见的型号,尤其在专用的BJB芯片出现之前被大量使用,包括CATL的产品等等;这个芯片集成了电流采样、电压采样的功能,尤其是电流采样通道精度很高,而且增益还可以配置,其实比很多BJB芯片的精度都好。
AS8510与低压电路之间是隔离SPI通信,这里使用的数字隔离器来自于TI的ISO7741,也是比较常见的型号。
高压模块供电来自于低压电路,使用隔离推挽电源方案实现;推挽驱动芯片来自于TI的SN6501,也是目前比较主流的方案,然后隔离输出端增加了一个3.3V的LDO做稳压;目前推挽电源芯片国产也有很多替代方案,如3PEAK、纳芯微、矽力杰等等厂家都有兼容替代产品;像大多数电源芯片一样,推挽电源也会有EMC问题,可能需要额外加一些吸收电路,另外不同厂家的推挽芯片EMC表现是不同的,选型时需要注意验证下。
SHUNT电压采样线是一对差分线,从T面走到AS8510,注意在中间PCB较窄处的一定范围内不能布置任何的器件,避免机械应力。
如下图在B面,可以看到有丝印标注正负极方向,用来指示SHUNT的哪一边接电池的负极;NTC布置在SHUNT的下方,不是正中间,其采样线可以看到走向了低压电路区域,而不是使用AS8510做采集,所以这对采样线与高压区域的器件或走线都保持了大概5mm的安规间距。
此单板大概有3路高压采样通道,1路绝缘检测电路,其中3路高压采样电路中可能保护负极粘连检测电路,不太确定。
先看下光MOS驱动电路,其都由低压MCU来供电和驱动,如果是集中式的单板,使用低压端去驱动隔离开关是比较好的选择;如果使用高压端的BJB去驱动,功耗、电平匹配会很麻烦,但是BJB驱动隔离开关的好处是安规要求会下降;这里光MOS选用的是松下的AQW216和AQV258两种。
绝缘检测电路,采用典型电桥法,其中正对地有两个桥臂,负对地有一个桥臂,绝缘检测的观测点在负桥臂上,所以正常工作时应该是正桥臂切换出两种状态;而高压采样方案为典型的电阻分压法;所有的高压分压电阻采用0805\220KΩ类型,不确定是否是薄膜电阻,绝缘检测一个桥臂有8个分压电阻,高压采样每路有6个分压电阻。
另外,绝缘检测的搭铁接地线在B面,同时连接到高压连接器与单板按照金属化孔上。
最近忙着做白盒测试,有些新的方案需要验证,好获取第一手数据;以上所有,仅供参考。