带您总结BMS的外接口信号种类
前面总结了BMS的唤醒信号种类,这次再把BMS对外的低压接口电路做一个总结。BMS除了高压检测电路外,还有许多 对外的低压接口电路,而且往往这一部分需求每个主机厂也都不相同,所以为了兼容不同的需求范围,要了解所有的可能性。
这些对外的接口电路基本都汇集在BMS的主控板上,如下图所示,可以明显看到左边是高压检测相关电路,但其占板面积不到一半,而更多的空间留给了低压电路;除了单片机最小系统外,其余的基本就是对外的接口电路。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1693042329147_jc284b.jpg?imageView2/0)
HVIL虽然是用来检测高压连接器的连接状态,但是用低压电路实现的。一般为一进一出两条线,前面有一篇文章详细总结过HVIL的原理,可以去翻一下。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1693042329586_o68bwd.jpg?imageView2/0)
这些信号除了唤醒作用外,BMS还需要检测其电压值或电阻值,进一步识别出其代表的物理意义,例如线缆容量、充电机容量等。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1693042328955_6adyrf.jpg?imageView2/0)
安全气囊中存在碰撞传感器,发生碰撞后,会输出信号给安全气囊的控制单元,根据传感器信号强度判断是否引爆气囊;当然,BMS检测碰撞信号并不是为了控制安全气囊动作,而是为了控制高压继电器,防止碰撞后电池可能带来的风险。BMS接收到的碰撞信号一般来自于安全气囊和整车控制器,有两种形式:CAN报文或PWM信号。CAN报文不用过多解释,PWM信号大概如下图,未发生碰撞时的占空比为固定值,当发生碰撞后占空比翻转,频率不变。所以BMS需要能识别PWM的占空比、幅值、频率等的电路。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1693042327598_mheb0s.jpg?imageView2/0)
BMS除了检测电芯的温度外,可能还需要检测冷却水管进水口与出水口处的温度、还有就是充电插座上(内部有NTC)的温度,不赘言。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1693042327116_tcoo5l.jpg?imageView2/0)
继电器驱动大家比较熟悉,基本上控制板都有这个功能,但其实数量是一个不确定的值,根据主机厂的需求来配置;PACK上一般至少有5路继电器,对应地都会预留几路高边驱动、低边驱动。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1693042327360_7l8gni.jpg?imageView2/0)
在有电池包液冷的场合,有可能需要BMS去控制水泵的流量等(图片来源于网络),并且检测反馈的信号;也有两种控制方式,一是PWM控制,另外是数字信号控制,例如LIN。这样就需要BMS有LIN接口,或者能够输出或检测PWM信号。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1693042327933_3q1s1o.jpg?imageView2/0)
有些情况下,需要主控板给外面的传感器进行供电,如霍尔传感器、采样板等;需要主控板上提供一路或几路可控的12V/5V电源,主控板不仅需要控制供电的开关,而且能够做一些基本的保护等。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1693042328697_rcdveb.jpg?imageView2/0)
总电流检测是BMS的特定功能,所以BMS需要能够处理来自于霍尔传感器或分流器的信号输入;它也有两种形式,一是数字信号,例如CAN报文;二是模拟的输入信号。![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1693042328485_jj16t8.jpg?imageView2/0)
除了上面所提到的需求外,可能还有一些零散的硬线信号需求;例如,BMS对外的唤醒输出信号、来自于外部的硬线报警输入信号等;对于我们BMS来说,需要预留一两路这样的数字IO。到本文为止,加上以前的两篇文章(唤醒信号概览、高压电路概览),已经把BMS对外涉及的高压、低压接口或功能都描述清晰了,形成了完整的轮廓,基本上没有遗漏大的需求,后面就是继续对内部的功能模块进行精雕细琢了。