長模組上的采樣回路阻抗
2019-8-29 10:31:21??????點(diǎn)擊：
在特斯拉模組的設(shè)計上，我們看到了之前集中式BMS經(jīng)常遇到的問題，這個采樣線的長度和結(jié)合方式對于采樣精度的影響。這個模組很長，F(xiàn)PC總體為了考慮成本，線也比較細(xì)，這個阻抗差異還是客觀存在的。
從等效電路的來看，在不同的工作狀態(tài)下，采樣環(huán)路內(nèi)各個環(huán)節(jié)都可能造成采樣精度偏差，在長模組里面，兩個比較重要的差異點(diǎn)就是回路阻抗和AFE的漏電流。
在電池模組的回路阻抗里面，主要分為模組部分、BMU電路部分所組成
R模組部分：主要包括電芯的內(nèi)阻+母排電阻（現(xiàn)在大容量的以DCR來看）、采樣回路保險絲、Bonding線+FPC阻抗之和（單根是毫歐）
R BMS部分：采樣通道串聯(lián)電阻和AFE 芯片內(nèi)部的等效電阻，這個濾波電阻往往考慮從百歐到千歐，主要和濾波電容匹配使用。
由于這個壓降是和電阻和電流有關(guān)系的，考慮mV的壓差，在不同的電流表征下的差異，我們可以根據(jù)以下的計算來看：
如果電源共線，在10-15mA級別，在50-100毫歐的模組內(nèi)阻抗下造成0.5-1.5mV的差異，正常這個我們都是分離的
采樣漏電流和采樣電阻只有在板內(nèi)造成差異，實(shí)際上在1kOhm的條件下*1uA下造成1mV的壓降，由于均一性很強(qiáng)，其實(shí)還好
其實(shí)在較大電流均衡條件下，本身計算就是把校準(zhǔn)做下去的，如果出現(xiàn)同電流壓差變化大了，也可以做一些回路阻抗的判別
?讀取初始電壓，這個電壓等于V1'=V1-Inom*Rpathway
?閉合均衡電路，讀取V1''=V1-Ibalance*Rpahtway
?通過記錄這個數(shù)值來評估阻抗的合理性，實(shí)際上定值是Rbalance，根據(jù)電壓來換算更為合理，V1''=V1-V''/Rbalance*Rpahtway
在這里的失效模式有幾種：
采樣回路開路、采樣回路連接不良造成阻抗偏大、采樣回路熔絲失效造成意外的電阻增大等，這個基本是靠診斷的方法來做的，通過對比采樣數(shù)據(jù)的變化，防止整個ASIC芯片在處理過程中出現(xiàn)異常，我們也成為卡住為原有值。這種診斷意義，防止BMS某個電芯的電壓讀取異常。其步驟分為
讀取每個電芯的電壓
在縱向比較電芯的電壓數(shù)據(jù)變化
在多數(shù)電芯由于電流波動產(chǎn)生變化時候，診斷電壓采集卡住的那一路
在昨天雙層模組設(shè)計的時候，這個線的差異倒是還好
小結(jié)：我們設(shè)計整合模式，一個是在長度擴(kuò)展一個疊層擴(kuò)展，采樣線集中處理把CMU和模組分離還是一個趨勢，我們希望盡可能把電池模組和電子部件分開，這樣好處理一些，緊湊的長采樣線設(shè)計還是需要我們盡快導(dǎo)入的
從等效電路的來看，在不同的工作狀態(tài)下，采樣環(huán)路內(nèi)各個環(huán)節(jié)都可能造成采樣精度偏差，在長模組里面，兩個比較重要的差異點(diǎn)就是回路阻抗和AFE的漏電流。
在電池模組的回路阻抗里面，主要分為模組部分、BMU電路部分所組成
R模組部分：主要包括電芯的內(nèi)阻+母排電阻（現(xiàn)在大容量的以DCR來看）、采樣回路保險絲、Bonding線+FPC阻抗之和（單根是毫歐）
R BMS部分：采樣通道串聯(lián)電阻和AFE 芯片內(nèi)部的等效電阻，這個濾波電阻往往考慮從百歐到千歐，主要和濾波電容匹配使用。
由于這個壓降是和電阻和電流有關(guān)系的，考慮mV的壓差，在不同的電流表征下的差異，我們可以根據(jù)以下的計算來看：
如果電源共線，在10-15mA級別，在50-100毫歐的模組內(nèi)阻抗下造成0.5-1.5mV的差異，正常這個我們都是分離的
采樣漏電流和采樣電阻只有在板內(nèi)造成差異，實(shí)際上在1kOhm的條件下*1uA下造成1mV的壓降，由于均一性很強(qiáng)，其實(shí)還好
其實(shí)在較大電流均衡條件下，本身計算就是把校準(zhǔn)做下去的，如果出現(xiàn)同電流壓差變化大了，也可以做一些回路阻抗的判別
?讀取初始電壓，這個電壓等于V1'=V1-Inom*Rpathway
?閉合均衡電路，讀取V1''=V1-Ibalance*Rpahtway
?通過記錄這個數(shù)值來評估阻抗的合理性，實(shí)際上定值是Rbalance，根據(jù)電壓來換算更為合理，V1''=V1-V''/Rbalance*Rpahtway
在這里的失效模式有幾種：
采樣回路開路、采樣回路連接不良造成阻抗偏大、采樣回路熔絲失效造成意外的電阻增大等，這個基本是靠診斷的方法來做的，通過對比采樣數(shù)據(jù)的變化，防止整個ASIC芯片在處理過程中出現(xiàn)異常，我們也成為卡住為原有值。這種診斷意義，防止BMS某個電芯的電壓讀取異常。其步驟分為
讀取每個電芯的電壓
在縱向比較電芯的電壓數(shù)據(jù)變化
在多數(shù)電芯由于電流波動產(chǎn)生變化時候，診斷電壓采集卡住的那一路
在昨天雙層模組設(shè)計的時候，這個線的差異倒是還好
小結(jié)：我們設(shè)計整合模式，一個是在長度擴(kuò)展一個疊層擴(kuò)展，采樣線集中處理把CMU和模組分離還是一個趨勢，我們希望盡可能把電池模組和電子部件分開，這樣好處理一些，緊湊的長采樣線設(shè)計還是需要我們盡快導(dǎo)入的
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