国产BMS硬核拆解:国产芯片还有发展空间吗?

电子科技先知晓 2024-08-07 03:47:50

当前,BMS作为商用车新能源的“大三电”,可以称作是芯片厂商的“高端局”,一般都是国际大厂的顶尖产品。本期我们来拆解亿能电池管理系统 EV05 BMU-60S,看看都用了哪些芯片?

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qinyunti|作者

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EV05S平台简介

EV05S平台产品采用主从架构,主板(BCU)和从板(BMU)之间通过CAN进行通讯,兼容12V和 24V供电,BMU有多种电压通道配置,是一款接口丰富、适配灵活、性价比和可靠性极高的产品,适用于电动大巴车、重卡、物流车等应用场景。

这里拆解的是从板60S。

主要硬件功能如下

BCU

BMU(60S/48S/36S/24S)

支持KL15、A+、RTC、CAN、CC 、CP唤醒

60/48/36/24路单体电压检测

2路总电压检测

绝缘检测

外部均衡方式

25Ω均衡电阻

4路高边继电器驱动

2路低边继电器驱动

10路温度检测

1路CAN通讯

5V电源输出

分流器电流检测

2路高边继电器驱动

1路DI

电磁锁控制

国标充电接口检测

BCU尺寸(L*W*H)

220*115*30

3路CAN通讯

2路DO

BMU-60S尺寸(L*W*H)

310*100*26

4路DI

2路AI

BMU-48S尺寸(L*W*H)

272*100*26

5路温度检测

实时时钟

BMU-36S尺寸(L*W*H)

228*100*26

适用范围

应用终端

乘用车、物流车、微卡

电池类型

LFP、LTO、NCM

IP等级

IP40

供电电压

6-32V

最高电池串数

400串

最高总电压

1000V

电流传感器类型

分流器、霍尔

外观

正面,有型号信息,E-Pow亿能电子 电池管理系统EV05 BMU-60S

可以参考官网http://www.hzepower.com/

取得了ISO/TS16949汽车行业质量管理体系标准

板子信息

看合格证是16年的产品了

背面,四周安装孔位。

接插件

拆解

拆开周边6个螺钉

打开盖子,看到PCB还挺新的。

由于外面你太脏了之前简单冲洗了下,还特意注意冲水方向,仅仅是小水流冲洗,

拆开看还是进水了,所以结构基本不具备防水能力,上下盖子扣住,无橡胶垫圈,也无卡口结构。外观也特意提醒了注意防水,可以看出设计就是非防水设计。

可以看到PCB板,全板做了三防

从PCB上可以看到软硬件版本信息,PCB是2014设计的,到现在也10年了。

pcb制造工厂是奥士康科技股份有限公司 - askpcb

看下插件细节Y158261 Y162057,都是汽车常用标准接插件。

散热硅胶,和面板仅仅贴合,硅胶贴合处是直接接触面板的,四周有一个贴层,不知道是不是隔热的作用,即不到导热到旁边去,旁边有大的点解电容器件等,让热量只从硅胶接触面散出。

揭开硅胶,看到子板

继续拧开PCB板上一圈7个螺钉,看到螺钉,标签等位置都是有检查标记的,一般大厂都会有质量保证体系,都会比较规范。

看到地面也是贴了贴层的

PCB正反面来个特写

板子分为几个区域

控制部分

电池管理部分,均衡等功能,实际就是5份一样的部分。

所谓的均衡,就是一串串联的电池,有些电压高有些电压低,目的是让他们电压一致,使得其寿命基本一致。

随着使用,各节电池电压必定会有差异,那么就让电池高的少充点电多放点电,电压低的相反。原理就是在电池两端并联一条通路,对于电池电压高的,打开这个通路,那么并联分流,给这节电池充电电流就小于其他串联的电池,起到均衡作用。这个并联通路的电阻比如25欧,电池是3.7V,那么这个并联通路的分流(即均衡)能力是3.7V/25欧,电阻越小均衡能力越大。均衡有一定的算法,一般一次只均衡一节电池,一般是查找最大电压的电池对齐均衡,充电放电都可均衡,当然还有启停均衡一些其他的判断条件逻辑。

可以看到小板是直接,排针焊上去的,而不是用的排针排母,好处是固定可靠,确定是焊接时需要工装定位,且不好维修, 不好看到里面的细节。

5组,每组14通道,500mA保险

来看下主要器件

5CAV8GT

ISO7241C 4通道数字隔离器

NXP的JTA1051,高速CAN收发芯片,NXP在汽车电子领域的市场占有率是很高的。汽车行业一般用CAN通讯。

MCU还是NXP的S9S12G64

16-bit MCU, S12 core, 64KB Flash, 25MHz, -40/+105degC, Automotive Qualified, QFP 64。

性能资源一般,主要是汽车级。

8M晶体

丝印AEQC

旁边是ATML的EEPROM

ATML

6400

TDK

ZJY51O1 共模扼流圈/滤波器

836GEV50

总结

四通道数字隔离器

TI ISO7241C 4

四通道 3/1 25Mbps 数字隔离器

高速CAN收发芯片

NXP JTA1051

完全符合11898-2:2003标准

在CAN FD快速相位中,时序保证数据速率高达5Mbit/s,

适用于12V和24V系统,低电磁辐射(EME)和高电磁抗扰性(EMI)

MCU

NXP S9S12G64

16-bit MCU, S12 core, 64KB Flash, 25MHz, -40/+105degC, Automotive Qualified, QFP 64

晶体

8M

EEPROM

ATML6400

共模扼流圈/滤波器

TDK ZJY51O1

不同频率时阻抗200 Ohms @ 100 MHz,额定电流(最大)2A,DC 电阻 (DCR)(最大值)120 毫欧,额定电压 - DC 50V

电阻分压器

ADI MAX5492LA10000

采用节省空间的5引脚SOT23封装,确保能工作在-55°C至+125°C军用级温度范围

结构设计未考虑防水,无橡胶垫圈,也无卡扣,会有潜在的问题么。可以看到汽车行业元器件,还是国际大厂占据主导,比如NXP等。希望国产汽车级IC能在高端局里崛起。全板三防,热设计较好,这个比较厉害。对应控制部分性能要求其实不高,这里16位25MHz的MCU,4KRAM,64KBFLASH的的MCU就可以搞定。

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