MODEL 3 BMS控制器上的高压隔离电源

lidenghui

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-MBRS1100\Dodies-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\3.3V等电源，供内部使用。


总结：年底了，这篇是今年的最后一篇发文了，收个尾，明年继续努力；这两天又降温了，不知道能不能看到下雪；以上所有，仅供参考。