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技术文章:MODEL 3 BMS控制器上的高压隔离电源
[发布时间]:2021年1月4日 [来源]:新能源BMS [点击率]:386
【导读】: 今年一直在忙年底想休息一下但精神一放松反倒是疲惫感上来了之前一直绷着集中精力干活突然放松下有点不知所措。  MODEL 3控制器前面有简单介绍过前文链接在此今天把其控制器上面的一个隔离反激电源模块...

  今年一直在忙,年底想休息一下,但精神一放松,反倒是疲惫感上来了;之前一直绷着,集中精力干活,突然放松下有点不知所措。

  MODEL 3控制器前面有简单介绍过,前文链接在此;今天把其控制器上面的一个隔离反激电源模块单独拿出来总结下,因为感觉方案挺有意思的。下图为MODEL 3的BMS控制板,图中红框内就是想说的隔离电源位置,它靠近P4连接器位置,因为要从高压电池处供电。

  拓扑结构与关键器件关于这个高压隔离电源电路,把自己整理的拓扑结构画出来,如下图所示:电源拓扑是一个Flyback结构;变压器有四路绕组,一路输入,三路隔离输出,其中一路输出用作辅助反馈,另外两路用作供电。

  看一下这个电路的划分,也比较清晰,③为电源输入与驱动电路,④为反馈输出;另外①与②是两路隔离输出,其中①为低压12V供电电源,②为分流器电路供电电源。

  具体地,再看一下电路上面的器件,如下图所示,把主要的器件已经标识了出来:

  ①、整流二极管:ON-MBRS1100Dodies-BAT46W②、NMOS:ST-STD2N95K5③、输入电容:450V/5.6uF④、控制芯片:TI-UCC28730-Q1⑤、保险丝:800mA/500VAC,位置在输入地端⑥、限流直插电阻:33Ω/5%,位置在输入地端⑦、隔离变压器:XFMRS-1078124-00-B⑧、输出电容:Nichicon-220uF/16V,NCC-680Uf/35V电源控制芯片其中,这个隔离电源的控制芯片为TI的UCC28730,为车规级反激式控制器,具体应用见下图(来源于TI官网),无需光耦反馈,而通过辅助绕组实现反馈调节;感兴趣可以查找一下规格书。

  隔离电源输入这个隔离电源输入是由高压电池直接供电的,输入形式如下图:P4为高压采样输入连接器,P3为分流器输入连接器;大家应该了解,MODEL 3的分流器位置处于4个模组中间,即整个PACK电压的中间电位。

  通过测量得出,隔离电源供电正端来自于PACK正,但是负端返回路径有两条,一个是PACK负,一个是PACK中间点,这样做的目的是防止其中一条返回路径断开就不能工作了,做了一个备份;这个地方大家也一起帮我确认下是否正确,我测量出来感觉是这样的。

  隔离输出电源一这路电源输出连接到了整个BMU的供电12V处,如下图所示,它与从低压连接器过来的12V电源分别通过二极管后,连接至滤波电感;因为隔离输出电源一是来自于高压电池,所以它是一个常电,这样的话即使外部的12V断开了,MODEL 3控制板也会一直带电工作。

  隔离输出电源二这路电源是给分流器采样电路供电的,如下图所示:绿框内为分流器的采样电路,它属于高压电路,与低压之间是数字隔离的,所以需要隔离电源给其供电;其内部又通过几个LDO将隔离输出电源二转成了5V.3V等电源,供内部使用。

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