BMW i3采集板的內(nèi)部電路與架構(gòu)介紹

前面有個文章介紹了BMW i3的采集板的工藝，這次接著介紹內(nèi)部電路與架構(gòu)，爭取這一篇就介紹完畢。

整個電路的架構(gòu)拓?fù)淙缦聢D所示：總體來看，MCU放置在了高壓電池側(cè)，對外接口為隔離的CAN通信，這種與MODEL S的采樣板架構(gòu)相似；AFE采用了LTC6802－2，因為這個板子大概六七年前了，使用比較老的型號；同時它又使用了LTC6801作為冗余的監(jiān)控芯片；另外，MCU的供電是從高壓電池側(cè)取電，而不是從低壓12V處取電。

下面簡要介紹幾個主要功能電路。電源電路：電源芯片TLE7273如下圖位置，它直接從高壓連接器的電池取電，前面有幾個類似MOS管的器件，具體型號沒查到，應(yīng)該是防護(hù)電路，例如防反、過壓防護(hù)等；端口處的濾波電容采用兩個電容串聯(lián)的形式，而且擺放成90°角，防止機械應(yīng)力造成兩個電容同時失效，這種方式在很多廠家的產(chǎn)品上都有見過，例如CATL。

低壓連接器處直接有一路5V輸入，供電給CAN收發(fā)器與數(shù)字隔離芯片，這種輸入5V的方式并不多見。另外，MCU在高壓端，如果MCU存在休眠，那么就需要一個來自低壓端的喚醒信號，除非MCU一直工作，就像MODEL 3的控制器一樣，一直在工作。

隔離電路：存在兩種隔離器件：光耦與數(shù)字隔離器Si8422AD；下圖為B面的數(shù)字隔離器電路，它隔離的信號為CAN信號，具體為RXTX；高低壓之間的隔離帶比較明顯，大概為7mm的寬度。

在T面存在兩路光耦隔離電路，在光耦下面有開槽處理，增加安規(guī)距離；這兩路光耦，一路為輸入，一路為輸出，可能是數(shù)字報警信號或者是休眠喚醒信號。

采樣電路：AFE為LTC6801與LTC6802－2，主采樣芯片為LTC6802－2，它的采樣電路設(shè)計如下圖所示：均衡電阻為56Ω／1206，使用外部的PMOS進(jìn)行驅(qū)動；采樣濾波電路使用的一級RC濾波，電容為共模對地接法，電阻為100Ω／0603；采樣端口并聯(lián)一個穩(wěn)壓管做防護(hù)。LTC6801除了沒有均衡電路外，其他配置相同。

對于AFE的防護(hù)電路，首先它在連接器電壓采樣輸入處，在采樣通道上預(yù)留了差分電容的位置；AFE采樣引腳處使用穩(wěn)壓二極管做熱插拔或浪涌的防護(hù)；然后使用的是外部的均衡MOS（當(dāng)然，與當(dāng)時的AFE特性有關(guān)），這樣對AFE的S腳起到了很好的保護(hù)作用；在AFE的供電處，前面串聯(lián)了一個磁珠，后面使用了一個TVS并聯(lián)了兩個穩(wěn)壓管，然后供電引腳放置對地的電容。

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