前言
锂电池以其高放电能力和高能量密度的优势,被广泛的应用到电动两轮车和电动三轮车上,提供更强的动力和更长的续航。锂电池在使用中需要时刻监控电压和温度,避免电池过放和过热,来确保安全使用。
充电头网拿到了DALY达锂推出的一款16串BMS模块,这款BMS支持60A充放电,内部采用AFE+MCU架构,具备电池均衡功能,并且设有UART接口,CAN接口和RS485接口,支持连接蓝牙或者显示屏进行信息显示。还可通过CAN和RS485接口连接上位机查看设置参数。
这款BMS模块采用铝合金板组装作为外壳,为内部功率管散热,在侧面设有插座,用于连接电池组和外部设备,可连接四个热敏电阻用于检测电池不同位置的温度。下面就带来达锂这款16串BMS的解析,一起来看看内部的方案信息。
DALY达锂16串BMS外观
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达锂16串BMS由BMS模块搭配蓝牙模组。
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蓝牙模组连接有延长线。
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蓝牙模块印有DALY达锂品牌以及产品序列号。
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BMS模块焊接负极连接导线和NTC热敏电阻,采用橙色铝合金盖板。
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NTC热敏电阻连接到BMS模块侧面的接口。
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BMS模块正面一览,左侧连接器用于连接电池组电压采样线,NTC-A和NTC-B接口用于连接热敏电阻,下方设有UART接口,CAN,485接口,上方设有按键接口和开入开出接口。
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BMS模块为三元锂电池应用,支持16串电池,为同口设计,充放电电流均为60A。
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在两片铝合金盖板中间为PCB,硅胶线直接焊接连接。
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电池组单体电压采样线接口特写。
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在BMS模块背面设有固定螺丝。
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十字固定螺丝特写。
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PCBA模块通过铝合金盖板夹紧固定。
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在铝合金盖板和PCBA模块之间设有通信接口。
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使用游标卡尺测得BMS模块长度约为72.5mm。
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BMS模块长度约为45.2mm。
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BMS模块厚度约为14mm。
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测得BMS模块重量约为91.5g。
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蓝牙模组搭配延长线的重量约为54.5g。
DALY达锂16串BMS拆解
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拧下BMS模块背面的四颗固定螺丝,拆下铝合金盖板,取出内部PCBA模块。
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铝合金盖板内部对应MOS管和取样电阻的位置粘贴导热垫。
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PCBA模块正面一览,左侧为连接电池单体电压采样线的插座和均衡电阻,左上方焊接降压芯片,存储器,下方焊接电池保护芯片,右侧焊接主控MCU,下方焊接光耦和隔离通信芯片,右侧焊接电池保护管,电流取样电阻和TVS二极管。
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PCBA模块背面左侧焊接电池保护管和铜条,稳压芯片,右侧为电池均衡MOS管。
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用于CAN总线的隔离收发器来自CHIPANALOG川土微,型号CA-IS3050G,符合ISO 11898-2物理层标准,提供5kVRMS隔离耐压,总线引脚具备故障保护,数据速率高达1Mbps,具备超低延迟,支持2.5-5.5V逻辑侧供电范围,支持-40~125℃工作温度,采用SOIC8-WB封装。
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川土微 CA-IS3050G 资料信息。
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RS-485通信芯片来自CHIPANALOG川土微,型号CA-IS2092A,为隔离式半双工RS-485收发器,芯片内部集成隔离DC-DC转换器,无需外部隔离电源。该产品提供较高的电气隔离并具有优异的性能,以满足工业应用的需求。
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器件内部的逻辑输入与输出缓冲器之间通过二氧化硅绝缘栅隔离,能够承受高达2.5kVRMS(1分钟)的隔离电压以及±150kV/μs 的典型CMTI。绝缘栅阻断了逻辑侧与总线侧的地环路,有助于降低端口间地电势差较高的噪声,确保数据的正确传输。
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CA-IS2092A产品用于支持多节点数据通信,总线侧引脚具有±8kV HBM ESD保护。接收器输入阻抗为1/8单位负载,允许同一总线上挂接256个收发器。
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CA-IS2092A为半双工收发器,可通过器件的接收使能与发送使能引脚控制收发状态,支持最高0.5Mbps的通信速率。
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CA-IS2092A采用LGA16封装,封装尺寸5.2x4.65mm。
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CA-IS2092A将逻辑侧DC-DC供电和RS-485收发器供电分开便于逻辑侧与低压控制电路的信号交瓦。
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电池保护芯片来自SINOWEALTH中颖,型号SH367309,支持5-16串锂电池和磷酸铁锂电池应用,芯片具备过充,过放,温度保护,充放电过流保护,短路保护,内部集成均衡功能,采用TQFP48封装。
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电池保护管来自快捷芯,型号KJ011N10T,NMOS,耐压100V,导阻1mΩ,采用TOLL-8L封装,使用三颗并联。
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在另一面设有三颗型号相同的MOS管,用于控制电池组通路。
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五颗1mΩ取样电阻并联,用于检测电池组电流。
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双向TVS二极管来自Liown里阳半导体,型号5.0SMDJ90CA,用于吸收浪涌电压。
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另一颗TVS二极管型号相同。
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BMS内置MCU来自Geehy极海半导体,型号APM32F103RBT6,芯片内置ARM Cortex-M3内核,主频为96MHz,支持FPU指令。芯片内置128KB FLASH和36KB SRAM,内置DAC和ADC,并具备UART,I2C,SPI,USB,CAN以及SDIO接口,采用LQFP64封装。
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8.000MHz无源时钟晶振特写。
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MCU外置存储器来自上海贝岭,型号BL24C512A,容量为64KB,用于存储参数和配置信息。
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降压芯片来自OCX欧创芯,型号OC2006,是一颗支持120V输入电压的降压转换器,芯片内部集成开关管,支持1.5A输出电流,内部集成过热保护,输出短路保护,采用ESOP8封装。
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47μH合金电感用于降压。
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两颗SS34肖特基二极管用于续流。
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绿色LED工作指示灯特写。
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连接电池单体电压采集线的连接器特写。
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侧面的接线端子特写。
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全部拆解一览,来张全家福。
充电头网总结
DALY达锂这款16串BMS支持蓝牙连接,配有蓝牙模组。并具备UART接口,CAN接口和RS485接口,便于连接手机APP,屏幕组件和上位机软件,进行信息读取和参数配置,性能十分强大。保护板支持60A电流,支持电池均衡功能,满足主流用户需求。
通过解析发现,达锂这款BMS采用主流的AFE+MCU架构,使用中颖SH367309电池保护芯片搭配极海APM32F103RBT6 MCU,其中CAN总线接口和RS485接口均使用了川土微的隔离通信芯片。
CAN总线接口采用CA-IS3050G,RS485接口采用CA-IS2092A,两款芯片均具备高隔离能力,满足多项安全认证。其中CA-IS2092A还集成隔离电源,该集成隔离电源可以提供0.5W的输出功率,除了为自身的RS485接口供电外还可以为CA-IS3050G的CAN通讯供电,整个方案无需外置隔离电源模块,大大减小体积,满足空间要求苛刻的场合使用。
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