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一起学习与了解锐能科技的某款车载BMS绝缘采样板

2023/06/16
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最近有点小忙,忙着搬家,忙着做方案,忙着写东西,更新就落下了,等后面闲下来时多写一些。

前面几章写得都是概念类型的内容,比较枯燥,这次一起做一个竞品分析。

今天来继续学习业内主要厂家BMS硬件设计实例,这次的学习对象是RNTEC(锐能科技)的绝缘检测模块。

从外观说起,产品的整体尺寸大概为140mm*103mm*33mm;分为上下两部分壳体,均为塑料材质;产品的防护等级大概是IP4X。上面贴着的标签表示它是用于森源重工的整车项目,产品作用是绝缘监测。

产品的底部如下图,上下壳体之间、PCB之间通过4个M3*13的螺钉固定,并且上下壳体之间有卡扣,不太好手动拆卸。

拆掉螺钉与下壳体,露出了PCBA的B面,如下图所示。

继续把上壳体也拆掉,PCBA的T面如下图所示,下面继续分析PCBA。

PCBA的T面如下:整个PCBA的尺寸大概为105mm*95mm*20mm,PCB厚度为1.6mm,PCB为四层板,呈绿色;单板阻容大部分是0603封装,T面的大部分面积都涂覆三防漆;连接器为直插类型,型号来自于TE(AMP)。

PCBA的B面如下图,可以看到B面没有布置任何器件,但三防漆是全部涂覆了的;PCB的表面处理为镀锡,过孔塞绿油;四个角落的螺钉固定孔为金属化孔,但未与PCBA内部的地网络连接。说到三防漆,最近在解决三防漆导致器件损坏的几个问题,里面还是有些事情的,等解决完毕后,找机会总结下。

整个单板的电气架构大概如下,看的不是很细致,可能不太完整;下图按照颜色(连接器不算),分成了三个独立参考地的电路模块,淡绿色的是低压电路,蓝色的是高压采样电路,黄色的是另外一个高压采样电路,两个高压采样电路不共地;这个产品是比较早期的设计,所以单片机还是当时比较主流的型号;这个板子实现高压采样、绝缘检测的功能,对外是CAN通信

对应单板的电路模块划分如下图,大家可以对照上图,模块划分得比较清晰:高压采样电路二采集一路高压,看起来可能是继电器后端电压,最终是由低压侧的单片机来做AD转换;高压电路一可能负责绝缘采样与PACK电压采样,上面使用了独立的ADC,此ADC与单片机之间使用隔离的IIC通信,绝缘检测电路使用小信号继电器开关切换。

看下电路细节,下图是低压电路,端口放置了6.6KW的TVS做抛负载防护,电解电容选择的是50V耐压,使用二极管电源的防反。

这里使用了小信号继电器作为隔离开关,由低压电路进行控制,来自于欧姆龙;对于高压采样电路一,使用了3个小信号继电器,各自的作用还不清楚。

如下图,高压采样电路一有两条线连接到了P2连接器,暂时也不清楚具体是什么功能,需要上电测量下。

总结:

走马观花看了一遍,里面很多细节需要再仔细推敲下,看看有什么新发现;后面准备再分析一些储能上面使用的BMS,看看与车载有什么不一样的地方;以上所有,仅供参考。

 

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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。