磷酸铁锂电池bms方案 磷酸铁锂模组的BMS采样板设计方案简析

在MODEL 3的国产后驱版本中，使用的是宁德时代的磷酸铁锂电池，电池包上面的BMS采集板与之前相比是不同的设计，今天一起来学习一下。

宁德铁电芯模组版本的MODEL 3一个电池包上面有4个采集板，你会发现它与之前分析过的圆柱电芯的采集板有很大的不同，无论尺寸、AFE、连接方式等等都是不同的，下面来具体分析。

采样板外壳为塑料材质，分为上下壳体，呈黑色，

采样板背面上下壳体与PCB之间看起来是卡扣固定的。

去掉下壳体，露出了PCBA的B面，可以看到上壳体的卡扣穿过PCB而与下壳体固定。

接下来转向PCBA，整个PCBA的尺寸大概为232mm*65mm*15mm，PCB厚度为1.6mm，呈绿色，四层板；

T面器件最小封装为0603，所有器件都有三防漆涂覆，PCB表面处理方式为ENIG，过孔都未塞绿油，而且是开阻焊的。

PCBA的B面可以发现B面没有布置任何器件，也没有布置测试点，但是三防漆还是有涂覆的。

下面简要看下采样板的电路方案，整个单板基本的功能分配如下图所示，电路都是大同小异的，一个单板上面有两个AFE电路，板内为电容隔离通信，对外为变压器隔离通信。

AFE选取的是TI的BQ79616，这个与之前看到的MODEL 3采样板是不同的，之前分析的AFE是特斯拉定制的Robin与Batman，而这个版本选用的是现有的成熟型号，整个单板的通信拓扑架构如下（来自TI官网）。

采样均衡、通信电路基本都是按照TI原厂推荐的方案，如下图所示：采样输入采用RC滤波，电容为差模形式，布置在相邻的电压采样引脚；均衡采取内部均衡方案，并且在相邻均衡引脚放置差模电容。

对应的电路如下图所示，采样输入电阻为100Ω/0603封装，而采样滤波电容采取两个串联方案；均衡电阻采用两个24Ω/1206电阻并联，均衡引脚处的电容也是采用两个串联的形式；菊花链通信电路就不详细介绍了，可以查看芯片的规格书。

最后再看一个地方，就是电芯电压、温度采样用的连接器，板端为直插封装，来自于TE，看起来没有相对特殊的地方。

但是它对插的线端为FPC连接器，如下图所示（图片来自于TE）：我们常见的FPC连接器是板对板的，只是一边连接PCB，另外一边连接FPC，并且FPC与连接器之间一般是通过焊接的形式来固定的；但是这个FPC连接器不一样，它是使用接线端子与FPC连接的，MODEL 3此版本的电池包就是采用了这个方案。

进一步地，将FPC从连接器上取出，就露出了里面的接线端子，发现端子与FPC连接是刺破式接触连接，接线端子与FPC内部的铜是直接接触的。

再看另一面，在接线端子与PFC接触的地方有涂胶进行保护。

审核编辑：刘清