一起學(xué)習(xí)與了解MODEL 3(磷酸鐵鋰模組)的BMS采樣板設(shè)計方案

最近在抓緊收尾工作，回家好過個安穩(wěn)年，這是年前最后一篇了。

在MODEL 3的國產(chǎn)后驅(qū)版本中，使用的是寧德時代的磷酸鐵鋰電池（圖片來自于第一電動網(wǎng)），電池包上面的BMS采集板與之前相比是不同的設(shè)計，今天一起來學(xué)習(xí)一下。

寧德鐵電芯模組版本的MODEL 3一個電池包上面有4個采集板，你會發(fā)現(xiàn)它與之前分析過的圓柱電芯的采集板有很大的不同，無論尺寸、AFE、連接方式等等都是不同的，下面來具體分析。

采樣板外殼為塑料材質(zhì)，分為上下殼體，呈黑色，產(chǎn)品正面的圖片如下：

采樣板背面的圖片如下所示，上下殼體與PCB之間看起來是卡扣固定的。

去掉下殼體，露出了PCBA的B面，可以看到上殼體的卡扣穿過PCB而與下殼體固定。

接下來轉(zhuǎn)向PCBA，其T面如下圖所示，整個PCBA的尺寸大概為232mm*65mm*15mm，PCB厚度為1.6mm，呈綠色，四層板；

T面器件最小封裝為0603，所有器件都有三防漆涂覆，PCB表面處理方式為ENIG，過孔都未塞綠油，而且是開阻焊的。

PCBA的B面如下圖所示，可以發(fā)現(xiàn)B面沒有布置任何器件，也沒有布置測試點(diǎn)，但是三防漆還是有涂覆的。

下面簡要看下采樣板的電路方案，整個單板基本的功能分配如下圖所示，電路都是大同小異的，一個單板上面有兩個AFE電路，板內(nèi)為電容隔離通信，對外為變壓器隔離通信。

AFE選取的是TI的BQ79616，這個與之前看到的MODEL 3采樣板是不同的，之前分析的AFE是特斯拉定制的Robin與Batman，而這個版本選用的是現(xiàn)有的成熟型號，整個單板的通信拓?fù)浼軜?gòu)如下（來自TI官網(wǎng)）。

采樣均衡、通信電路基本都是按照TI原廠推薦的方案，如下圖所示：采樣輸入采用RC濾波，電容為差模形式，布置在相鄰的電壓采樣引腳；均衡采取內(nèi)部均衡方案，并且在相鄰均衡引腳放置差模電容。

對應(yīng)的電路如下圖所示，采樣輸入電阻為100Ω/0603封裝，而采樣濾波電容采取兩個串聯(lián)方案；均衡電阻采用兩個24Ω/1206電阻并聯(lián)，均衡引腳處的電容也是采用兩個串聯(lián)的形式；菊花鏈通信電路就不詳細(xì)介紹了，可以查看芯片的規(guī)格書。

最后再看一個地方，就是電芯電壓、溫度采樣用的連接器，板端如下圖所示，為直插封裝，來自于TE，看起來沒有相對特殊的地方。

但是它對插的線端為FPC連接器，如下圖所示（圖片來自于TE）：我們常見的FPC連接器是板對板的，只是一邊連接PCB，另外一邊連接FPC，并且FPC與連接器之間一般是通過焊接的形式來固定的；但是這個FPC連接器不一樣，它是使用接線端子與FPC連接的，MODEL 3此版本的電池包就是采用了這個方案。

進(jìn)一步地，將FPC從連接器上取出，就露出了里面的接線端子，發(fā)現(xiàn)端子與FPC連接是刺破式接觸連接，接線端子與FPC內(nèi)部的銅是直接接觸的。

再看另一面，在接線端子與PFC接觸的地方有涂膠進(jìn)行保護(hù)。

總結(jié)：

最后總結(jié)下今年吧，工作上面還是挺忙的，全年加班大概在500+小時，當(dāng)然從工作中也收獲很多；公眾號今年發(fā)文數(shù)量相對有所減少，明年一定會努力提高，另外我自己也制定了一個研究的課題，可以總結(jié)出很多內(nèi)容；最后祝福大家春節(jié)快樂，家人身體健康；以上所有，僅供參考。