学习与了解比亚迪e5上面BMS采样板的设计方案

这次一起学习下比亚迪的e5上面的BMS采集板的设计情况。

目前e5已经停售，因为它是比较旧的车型；在e5上面，似乎存在新旧两种电池包，同样也对应新旧两个版本的采集器，下图为老版本（磷酸铁锂/75Ah）的电池包与采集器。

进一步此版本对应的采集器图片如下图。

另外的版本（三元/100Ah）电池包是下图这样的，采集器的布置方式以及出线方式有了很大不同。

对应此版本电池包上面的采集器如下图所示：分成单芯、两芯以及三芯，它们用来标识内部AFE芯片的数量，今天就一起学习一下这种采样板的方案设计。

具体地，E5的采集器正反面面如下图所示：上下壳体采用塑料材质，整体尺寸大概为170mm*94mm*19mm；上下壳体通过四个螺钉固定，在上壳体贴有标签，标有BIC-B231A00-采集器双芯，BYD的采集器被称为BIC，双芯代表里面有两个采用AFE芯片。

将PCBA从壳体中拆出来，T面如下图所示：PCB厚度为1.6mm，4层板，表面镀金，过孔塞绿油，未开阻焊；板上器件最小封装为0603，对外一共四个连接器，都是直插封装；T面区域三防漆基本都有涂覆，除了四个角落的安装孔。

B面如下图所示：三防漆也是涂覆了大部分区域，B面同样布置了很多器件；可以清晰看到安装孔都是非金属化孔，然后PCB有做开槽处理。

基本上所有采集器上面的核心芯片是AFE（ analog front end ），所有其他的功能电路都是围绕AFE来搭建起来的；相关的功能电路主要分为单体电压采样模块、均衡模块、温度采集模块，通信模块以及AFE模块五个大的部分。

B面的功能模块划分与T面基本是对应的；此采集器只焊接了两路AFE芯片，实际还有一路没有焊接，这样最多可以采集36S电芯电压。

使用的AFE是MAXIM的MAX17823B，它是比较成熟的型号，芯片内部的功能框图如下：概括将可以采集12路单体电压信号、每一路都支持被动均衡，对外通信支持菊花链方式，温度采样通道只有两路（AUXIN1\AUXIN2）。

此采样板的功能架构如下图所示：整个采集器设计目标的是使用3个AFE，而此采集器只焊接了两个AFE，AFE3未焊接，而且端口用于通信的电路也未焊接，这样不能通信级联到下一个AFE，所以这个两AFE的单板是位于整个电池包的尾部，其余位置的采集器应该都是三个AFE的；另外，整个采集器的温度采样位置都是位于AFE1上，AFE板内之间的通信使用电容实现，只有对外使用变压器。

电芯单体电压采样滤波与均衡电路如下图所示：每一条采样线上面都串联了保险丝，采样线采用1K+100Ω电阻串联形式，而且增加了共模滤波电容与差模滤波电容；均衡电阻使用两个82Ω/1812并联，等效电阻为41Ω；采用外置均衡，使用NMOS；相邻SW引脚之间使用差模滤波电容，也是采用两个电容串联。

总结：

采样板电路看起来大家都相似，但是能把每一个器件的选择依据说清楚却也不容易；以上所有，仅供参考。