IM体育比亚迪汉EV的BMS高压采集板设计方案

2023-10-27 01:08:24

　　采集板设计，在很久之前分析汉的BDU时有简单看过；这个高压板在BDU中的安装位置如下图，它是单独的一个

　　将分流器的安装螺钉、以及下壳体上下的两个固定螺钉拆下来，就可以把它从BDU中拿出来。

　　此高压板如下所示，产品大概尺寸为140mm*90mm*20mm，这个其实是PCBA的B面，会发现SHUNT是放置在T面的，这样过炉焊接时只过一次，降低本体聚锡的风险，值得借鉴。

　　将产品翻转过来，可以看到它的壳体，为黑色塑料材质，具体成分是PA66+15GF；壳体上贴有产品标签，名称为高压监控模块。

　　将壳体拆掉，分析其PCBA的情况，其T面如下图所示，PCBA的尺寸大概为110mm*85mm*16mm，PCB厚度为2mm，4层板，绿油油墨，表面处理为镀金，三防漆基本是全涂覆；T面的芯片表面有做点胶处理，目前比亚迪的BMS板在引脚密集的地方基本都做了点胶防护，增加了对湿气或污染的防护；单板共有三个连接器，都是直插形式。

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　　其B面如下图所示，都是被动器件，三防漆基本也是全覆盖，此三防漆固化后有点硬，硬说明其分子结构比较致密，可以延缓水汽的进入；关于三防漆的问题我也在总结，确实有些新的发现。

　　整个单板的功能模块划分大概如下图：其实高压板都比较泾渭分明，很容易找到隔离带，低压部分主要是隔离供电与隔离菊花链通信，高压部分一般会布置BJB芯片作为控制以及采集的核心，另外还有一些高压开关、分压电阻等。

　　此单板的主要电路架构如下，BJB芯片为LTC2949，外置的晶体，外部也挂了一颗EEPROM，用于存储标定参数电源芯片使用SN6501，由于其输出不稳压，前后都使用LDO来稳压。

　　下面来看一些设计细节，先看下SHUNT采集，SHUNT尺寸为8420，可能是50uΩ的，铜BAR表面镀锡；PCBA的B面采集电路如下，在SHUNT底部布置了一个NTC，用于检测其温度；电流采样线上面布置的滤波磁珠位置也比较靠板里，尽量避免由于中间的机械应力导致损坏问题；在SHUNT焊接区的B面做了一些开窗处理来增加导热，过孔应该未塞绿油，因为有锡漏过来，好处是可以降低T面焊盘的气泡率，不过要注意上锡量。

　　高压采样电路使用光MOS控制，这个光MOS之前有专门聊过，是目前能找到的最大尺寸，光MOS的输出端并联TVS管用于过压情况下的防护。

　　汉EV的这个高压采样板与宋DM-i的高压采样板（如下图）很像，只是连接器有一些变化，内部应该做成了一个平台通用件，另外海豹的BMS中，高压采样板也是类似的电路，只是与控制板做成了一体式形式。

　　最近对安规设计有了一些新的认知，尤其是储能高压1500V场景下的设计需求，等后面总结下哈；以上所有，仅供参考。

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