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零跑CXX系列上的一款BMS控制板学习与分析(下)高压电路学习与分析

02/19 11:50
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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。

BJB采样芯片与隔离通信

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。

隔离推挽电源

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采样与NTC采样

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。

高压采样与绝缘检测电路

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0805220KΩ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。

总结:

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。

零跑汽车

零跑汽车

零跑汽车是浙江零跑科技股份有限公司旗下的科技型智能电动汽车品牌,成立于2015年12月24日。自成立以来,零跑汽车始终坚持核心技术的自主研发。成功自研智能动力、智能网联、智能驾驶三大核心技术,是拥有智能电动汽车完整自主研发能力以及掌握核心技术的整车厂家。

零跑汽车是浙江零跑科技股份有限公司旗下的科技型智能电动汽车品牌,成立于2015年12月24日。自成立以来,零跑汽车始终坚持核心技术的自主研发。成功自研智能动力、智能网联、智能驾驶三大核心技术,是拥有智能电动汽车完整自主研发能力以及掌握核心技术的整车厂家。收起

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公众号“新能源BMS”主笔,从事新能源汽车电池系统设计工作,具体为BMS硬件设计工作将近10年,在几个大的主机厂都工作过;希望通过文字,把一些设计经验和总结分享给大家,共同成长。