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蜂巢能源的一款BMS控制板学习与分析(下)高压电路分析

2024/06/02
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这次继续把蜂巢的BMS控制板学习介绍完,今天介绍最后一部分,即菊花链通信电路与高压采样电路

菊花链通信

先看菊花链通信电路,桥接芯片选用的是MC33664,而且是两个芯片(另外一个在B面),目的是为了实现双向菊花链,所以对应的AFE也是来自于NXP;另外这个网络变压器是双路的,宽度还挺大的。

大概的拓扑架构如下图:两个MC33664共用SPI的信号收发线,但其EN使能引脚MCU分别控制,这样就实现了双向的菊花链通信;因为NXP的这个桥接芯片单片就占用了两路SPI,所以这里就选择共用,以节省SPI通道。

高压采样

最后介绍下高压采样电路,T面如下图:整个高压采样电路使用了单独的ADC芯片,是来自于TI的ADS7951,而不是BJB芯片;这个ADC与MCU之间通过隔离SPI进行通信,所以需要数字隔离芯片,这里选用的是ADI公司的ADUM5401,属于磁隔,自带隔离输出电源,也是比较经典的一款;这里插一句,隔离技术类型有磁隔、容隔、光隔,你会发现这些技术不仅应用在数字隔离芯片上,还会应用在固态继电器上,例如光MOS就使用光隔离技术,还有容隔的MOS、磁隔的MOS,这些也陆续出现应用在BMS的高压开关产品上。

在B面有一个电压基准源芯片,是来自于TI的REF5025,为2.5V基准源,用于给ADC提供精准的参考电压;这个ADC芯片输入范围可配置成2倍的参考源,所以也可以实现采集到5V范围。

高压采样连接器使用了两个,一个为6PIN,一个为2PIN,PIN与PIN之间做了挖槽处理,其中2PIN连接器输入负极的检测点,而6PIN连接器输入的是正极的检测点;整个ADC电路的参考地是PACK的负极。

高压采样电路直接采用电阻分压的方案,一共有6路,实际只贴了3路,在PCB的TB两面交错放置,而且电阻桥臂上没有都布置开关,只有PACK+这路布置了光MOS开关。

绝缘检测电路方案也比较简洁,是经典电桥法,只有上下两个桥臂,桥臂开关使用松下的V258,两个观测点是由低压的MCU采集的;至于继电器粘连检测,确实是有一路疑似是此功能,原理是电压源注入的方法;最后高压电路部分没有找到电流检测的SHUNT电路,所以可能使用的电流霍尔传感器

总结:

下周要去出差,去见识学习一下供应商的产品制程;以上所有,仅供参考。

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蜂巢能源

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蜂巢能源科技股份有限公司前身是长城汽车动力电池事业部,2018年注册成立蜂巢能源科技有限公司并从长城汽车剥离独立,2021年改制为蜂巢能源科技股份有限公司,总部位于江苏常州,是专业锂离子电池系统提供商,专注于新能源汽车动力电池及储能电池系统的研发、生产和销售。主要产品包括电芯、模组及电池包及储能电池系统,并可根据客户需求为其提供动力电池及储能产品整体解决方案。

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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。