BMS元器件选型报告

BMS硬件元器件选型报告

编制

审核

会签

批准

更改历史/ Revision History

说明:

1) 版本序号的编制方法为,按顺序依次增加,初始版本为V1.0。当版本排序到1.9时，再次更改后，版本序号更换到V2.0，后续排列序号依此类推。

2) 日期的命名按照年-月-日的顺序，具体格式见上表的示例。

Note:

1) Version No. should be increased in order. The first version No. is V1.0. If the version No. reach to 1.9 and the specification is revised once again, the version No. should be increased to V2.0.

2) Date should be in format: Year-Month-Day, see the demo in the table above.

目录

1概述 (3)

2功能模块 (3)

2.1 系统电源模块 (3)

2.2 主控MCU模块 (4)

2.3 驱动控制模块 (5)

2.4 电磁锁控制模块（H桥） (7)

2.5 电流采集模块 (8)

2.6 输入输出模块 (9)

2.7 时钟模块器件 (10)

2.8 数据存储模块 (11)

2.9 CAN通讯模块器件 (11)

2.10 单体电压采集模块器件 (14)

2.11 被动均衡模块器件 (20)

2.12 温度检测模块器件 (21)

1 概述

为了保证设计的可靠性，根据系统功能需求完成相应参数的设计计算，完成此报告。

2 功能模块

2.1 系统电源模块 2.1.1 功能描述

X 系统电源模块能够将12V 供电转换成+5V 电压，为电路中的+5V 网络提供供电电源。电源模块能够通过外部唤醒开始电压转换，从而实现了低功耗的目标。电源模块中的电源检测电路能够对供电电源的电压进行监测。系统主电源架构图如下所示：

◆ 电源架构

差模防护

共模防护

Buck 电源

常火反接防护

快充反接防护唤醒电路

自下电控制电路

ISO7637防护ESD 防护

ESD 防护

KL30

A+

供电电压检测

图2主电源架构图

◆ 功能描述

➢ 通过常火、快充辅助电源、给BMS 各电子部件供电；

➢ 两种供电方式除常火做ISO7637防护之外，其它接口只做ESD 防护； ➢ 两种供电方式全部用肖特基二极管做反接防护；

➢ 唤醒电路同时也是主电路的通断电路，以保证下电时休眠功耗最小；同时快充辅助供

电无需唤醒电路，通电即工作；

➢ 共模滤波和差模滤波为提高整个模块的抗扰性能、减少对外骚扰。 2.1.2 实现原理

（1）、电源模块产生的+5V 电压主要为以下电路部分提供供电电压：CAN 通讯电路、MCU 主控电路、3.3V Flash 电源LDO,EEPROM 、LED 、逻辑控制电路等进行供电。

其中芯片逻辑电流包括主控芯片S912XEG128W1MAA 的供电电流和CAN 收发器TJA1051的供电电流。芯片逻辑电流为：

5V 转3.3V LDO 输出最大200mA 电流,EEPROM 芯片工作电流，MCU 主控电路指示灯亮时的供电电流。开关逻辑电流为：

所以+5V 网络所需提供的供电最大电流约为：

使用的DCDC 电源芯片TLE8366EV50进行点平转换，该芯片能够提供5V/1.8A 的电源输出，

满足供电需求且有较高的余量。

（2）、在系统电源输入端加TVS二极管，当电源两极受到反向瞬态高能量冲击时，其用于吸收浪涌功率，有效的避免免受各种浪涌脉冲的损坏。本系统支持的电源输入范围为6~18V，电源芯片的电压输入范围为4.75~45V。所以TVS的导通电压应大于18V小于45V。

（3）、TVS后端加防反二极管，进行电源反接保护。

因为+5V电源网络的最大供电电流为374.82mA，电源芯片TLE8366EV50输入电压12V，输出电压5V时的转换效率为90%，所以供电电源为12V时，电源芯片输入电流为：

此处选用的防反二极管为肖特基二极管时，和硅管比能降低其耗散功率，如选用硅管，其耗散功率为：

而选用肖特基二极管SS5P9, 其耗散功率将会有所下降。

（4）、为消除电源的共模干扰对电源系统的影响，需加共模滤波器，另为了消除电源中的低频和高频噪声，需在电源输入口添加π型滤波网络以及电解电容及陶瓷电容；

（5）、当唤醒电压大于6V时，唤醒电路打开10V供电回路上的PMOS,电源芯片

TLE8366EV50的输入引脚和使能引脚同时供电。可以通过调整唤醒电阻分压网络对唤醒电压进行分压。此外，需加防反二极管进行唤醒电路反接保护。

（6）、为了减少系统休眠时的静态功耗，在系统休眠时供电电源检测电路回路应该被断开。使用+5V电源控制电源检测电路的通断。供电输入的电平为6~18V，而逻辑电平为5V，考虑到电源的分离，需要使用两级控制。此外，该电路是电平检测电路，电流较小，所以本设计选用NPN与PNP两个三极管组成开关控制电路进行高边信号检测。

2.1.3 关键器件选型

电源芯片选择INFINEON TLE8366EV50 4.75~45V Input 5V 1.8A Output.

2.2 主控MCU模块

2.2.1 功能描述

◆架构

见图方案示意图。

◆功能描述

➢BCU为BMS系统内的主控单元，负责收集电池检测单元BMU采集的电池温度、电压数据；高压检测单元HVU的总压、绝缘数据；并整合处理，进行报警、保护动作；

➢自身采集电池组电流，并根据路况参数计算SOC等参数；控制高压回路继电器，保证整车高压安全；