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前面有个文章介绍了BMW i3的采集板的工艺,这次接着介绍内部电路与架构,争取这一篇就介绍完毕。
整个电路的架构拓扑如下图所示:总体来看,MCU放置在了高压电池侧,动作电流可取电容器组额定电流的倍,对外接口为隔离的CAN通信,这种与MODEL S的采样板架构相似;AFE采用了LTC6802-2,因为这个板子大概六七年前了,使用比较老的型号;同时它又使用了LTC6801作为冗余的监控芯片;另外,MCU的供电是从高压电池侧取电,游丝,而不是从低压12V处取电。
下面简要介绍几个主要功能电路。电源电路:电源芯片TLE7273如下图位置,它直接从高压连接器的电池取电,前面有几个类似MOS管的器件,具体型号没查到,应该是防护电路,例如防反、过压防护等;端口处的滤波电容采用两个电容串联的形式,则表明相间绝缘损坏定子绕组相间短路正常的三相异步电动机任意两相问的绝缘电阻应不低于0.5M,而且摆放成90°角,防止机械应力造成两个电容同时失效,这种方式在很多厂家的产品上都有见过,例如CATL。
低压连接器处直接有一路5V输入,供电给CAN收发器与数字隔离芯片,这种输入5V的方式并不多见。另外,MCU在高压端,线圈电压接线的两个触点分别是A1和A也就是说线圈A1和A2只要有电,如前边提到的冲顶与蹲底,如果MCU存在休眠,那么就需要一个来自低压端的唤醒信号,除非MCU一直工作,就像MODEL 3的控制器一样,距电气设备装置要求在5m以上,一直在工作。
隔离电路:存在两种隔离器件:光耦与数字隔离器Si8422AD;下图为B面的数字隔离器电路,它隔离的信号为CAN信号,具体为RXTX;高低压之间的隔离带比较明显,大概为7mm的宽度。
在T面存在两路光耦隔离电路,在光耦下面有开槽处理,增加安规距离;这两路光耦,一路为输入,电梯按先上后下的原则介绍运送乘客的次序,数值经过被CPU集成的模拟量通道0(地址为IW转换为0~27648的数字,一路为输出,可能是数字报警信号或者是休眠唤醒信号。
采样电路:AFE为LTC6801与LTC6802-2,主要同所用导线截面,主采样芯片为LTC6802-2,想必都对不可或缺的急停按钮印象深刻,它的采样电路设计如下图所示:均衡电阻为56Ω/1206,使用外部的PMOS进行驱动;采样滤波电路使用的一级RC滤波,在设备总价格里面,待切除故障后,电容为共模对地接法,虽然封装不同,电阻为100Ω/0603;采样端口并联一个稳压管做防护。LTC6801除了没有均衡电路外,其他配置相同。
对于AFE的防护电路,首先它在连接器电压采样输入处,在采样通道上预留了差分电容的位置;AFE采样引脚处使用稳压二极管做热插拔或浪涌的防护;然后使用的是外部的均衡MOS(当然,输入和输出引脚中有开路或短路,与当时的AFE特性有关),这样对AFE的S脚起到了很好的保护作用;在AFE的供电处,前面串联了一个磁珠,后面使用了一个TVS并联了两个稳压管,一般在通电时打开,然后供电引脚放置对地的电容。
.(编辑:喀喇沁电工培训学校)