汽车BMS - 智能接线盒(BJB)及芯片清单

在分析新能源汽车的BMS架构时候,有个点一直有点模糊,花了一些时间翻阅各类文献,解开了疑问;

具体需要采样几路电压?哪几路?

具体需要采样几路电流?

分流器电阻是如何被连接和采样的

BJB里面具体连线

BJB里面具体的芯片有哪些?

智能BJB,智能在哪里?

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1、接线盒的功能和智能化

我们我们还是老习惯,从系统层面先看接线盒 (Battery Junction Box)在动力电池BMS系统里面的位置,以及作用;

如下图,整个电池包,对外输出(包括充电,包括给到驱动系统),有一个叫做接线盒子的,应该比较好理解,高压的,大电流的,有这样的接线盒,会更安全,就类似安装家里的断路器;

那么这个盒子,为什么现在加上了智能?

传统的BJB,里面基本都是被动元器件,比如接触器(Contactors)和保险丝(Fuse),具体的控制需要从BMU里面引出来,增加接线; 

为了去除不必要的接线,提升电池包的电压采样和电流采样的精度,实时性,于是在BJB里面加入了专门测量电压,电流的AFE,以及用于控制的MCU及周边系统;

如下图

具体的智能接线盒展开,就是如下框图 (优化自TI材料, 不得不承认,模拟大哥系统研究就是透)

2、Smart BJB的具体功能

好了,已经非常明显,BJB里面完成的功能如下:

3、Battery Sensor IC

作者觉得AMS取得Battery Sensor IC,非常准确,他不是AFE,他更多像一个感知IC;

那么在智能接线盒里面,Battery Sensor IC哪家的?

目前看到的有

NXP,MM9Z1J638,Intelligent battery sensor with CAN and LIN

TI,BQ79631-Q1,UIR Sensor with Voltage, Current, and Insulation Resistance Monitoring

MM9Z1J638是NXP 的battery Sensor Analog Die + S12Z MCU Die 合封的;

- 四路电压测量通道(内置分压电阻) 或 5路电压测量通道(外置分压电阻)

- 一路电流检测通道

- 电压测量和电流测量的同步机制

- 5路温度传感器通道,可由内部供电

- 支持低功耗模式

- 支持多种唤醒模式:LIN,定时器,高压输入,CAN,过流等

- LIN 2.2/2.1/2.0协议及物理收发器

3、智能接线盒芯片清单

如下,是奥迪车型里面实际的BJB用的芯片清单,点赞的多,我把整一个框图分享出来;

4、关于锰铜的具体使用

开始没有理解,中间的锰铜和旁边的紫铜,具体啥关系,看了下焊林院的介绍,原来是采用真空高能电子束焊接的,如下图,因为高精度采样,不仅仅是把电阻做出来,还要如何应用到系统,这个锰铜分流器的含金量还是高的

为什么采用锰铜,如下图,它具有很小的电阻温度系数,长期负载稳定性高,极低的热电动势,以及良好的焊接性和加工性

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