BMW I3電池安全盒拆解

圖 2 電池系統(tǒng)內(nèi) S-box 的單元

這是為了把電池系統(tǒng)和外部斷開(kāi)的裝置，集成了下面這些組件：

電池負(fù)極電流路徑內(nèi)的電流傳感器；

電池系統(tǒng)正極電流路徑內(nèi)的熔絲；

兩個(gè)正負(fù)極的接觸器（主正和主負(fù)電流路徑都設(shè)置開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)）；

高電壓系統(tǒng)的預(yù)充電電路；

S-box 用于監(jiān)控接觸器觸點(diǎn)、測(cè)量蓄電池總電壓和監(jiān)控絕緣電阻的電壓傳感器 在具備電池加熱的設(shè)計(jì)中，電池系統(tǒng)有一個(gè)直接加熱的 PTC。在 S-box 內(nèi)帶有加熱裝置的控制和供電電子裝置，用于控制加熱裝置的微控制器通過(guò)一個(gè) CAN 與電池管理單元 SME 控制單元相連，通過(guò) MCU 接受運(yùn)行功率要求，通過(guò) PWM 調(diào)整脈沖寬度調(diào)制調(diào)節(jié)所需加熱功率（通過(guò)控制 Power MOSFET）接通和關(guān)閉加熱裝置

圖 3 S -box 內(nèi)主要的單元

下圖是電流采集單元，采用的芯片是 Freescale 的 S9S12P64MFT 16 位（32 MHz），系統(tǒng)電源采用了 Bosch CY320 電源，隔離是由兩個(gè) TI 低功耗雙數(shù)字隔離器（ISO7241CQ 和 ISO7421EQ1），電流傳感器為 AMS 的 AS8510 測(cè)量 IC，配備兩個(gè) 16 位 sigma-delta A / D 轉(zhuǎn)換器，調(diào)制電路時(shí)圍繞 LTC6655 低噪聲精密基準(zhǔn) IC（0.25 ppm p-p）來(lái)設(shè)計(jì)的

圖 4 電流采集板

高壓板主要用來(lái)采集電壓和控制接觸器，模塊板是由 BMW i3 混合動(dòng)力汽車。該板用于 作為其他設(shè)備和組件的電源 德州儀器（TI）LM25037 脈沖寬度 調(diào)制（PWM）控制器執(zhí)行所有重載電壓調(diào)節(jié)，以降低車外功耗， 采用了一顆 8 位微控制器（ MC9S08AW16A ）處理 CAN 通訊和控制輸入，輸入保護(hù)為 TI 的 ISO7421E-Q1 雙通道數(shù)字隔離器。驅(qū)動(dòng)芯片為 STL4993MD

圖 5 高壓采集板

事實(shí)上，BMS BMW 所說(shuō)的 SME 單元有一部分絕緣電阻檢測(cè)注入的功能，如下圖所示：

圖 6 SME 里面的絕緣檢測(cè)功能

2） PHEV 的集成和變化

實(shí)際上這種設(shè)計(jì)，被后續(xù) BMW 的設(shè)計(jì)全部繼承了。電流采集、高壓采集和絕緣檢測(cè)全部集成在一塊可折疊的板里面，如下所示。

圖 7 后續(xù) BMW 的智能配電盒 S-Box 的延伸

02、后續(xù)的演變

iX3 可能是另外一個(gè)設(shè)計(jì)開(kāi)端，在上面的設(shè)計(jì)中，我們能看到 CMU 是一體化的，所有的電池采樣線接入到一個(gè) CMU 里面。目前還沒(méi)有這個(gè)電氣連接的設(shè)計(jì)線路圖，非常有可能 BMS 被放到前端輸出的部分了。