【ESS】ESS-HVBMS菊花鏈架構方案介紹

前言

        前面大肥雪的博文已經給大家介紹了 ESS-HVBMS 的架構及 CAN BUS 架構方案，今天就給大家介紹下 ESS-HVBMS 菊花鏈架構的方案。

ESS-HVBMS 菊花鏈架構方案

        菊花鏈架構的 HVBMS 方案包含了兩級架構，其中包含 SBMU 和 CMU 兩個層級。

        以下為 SBMU 方案功能：

•         MCU -- LPC55、RT、S32K3
•         SBC -- FS2613D
•         Gateway --  MC33664、MC33665
•         BJB -- MM9Z1_638、MC33772、MC33777
•         支持 4 條直鏈或 2 個迴環
•         支持 CAN、Ethernet、RS-485
•         支持高邊驅動接觸器
•         支持外掛 Sensor，如壓力、溫度傳感器
  
  

        以下為 CMU 方案功能：

•         14 串 AFE-- MC33771、MC33775
•         18 串 AFE -- MC33774
•         最大支持 300mA 的均衡電流
•         單個 AFE 支持 7/9 GPIO
•         單鏈支持 62 個節點
  
  

        目前 NXP 有一個菊花鏈架構的 SBMU 方案，框圖及實物圖如下：

        其上有用 LPC5516 Cortex-M33 內核 MCU，主頻高達 150MHz，支持 1 路 CAN FD，支持 9 路 SPI，其頻率可達 50MHz，支持 8 路 UART。

        板上有 MC33665 Gateway，關於 Gateway 的詳細介紹，大家可以參考六眼飛魚寫的《電池管理通信網關晶片 MC33665 介紹》鏈接如下：https://www.wpgdadatong.com.cn/blog/detail/72354

        另外也有用到 TJA1043 高速 CAN 收發器，通信速率達 5Mbit/s，待機和睡眠模式的電流消耗極低，帶有本地和遠程喚醒。

        BJB 器件則是用的 MM9Z1_638，支持 5 路高壓檢測，1 路電流檢測，支持 CAN & LIN 接口通信。

        也有用到兩顆 MC33xs2410 高邊驅動，其支持 4 路 100mΩ 高邊開關。

        下圖是菊花鏈架構的 CMU 方案，框圖及實物圖如下：

        上圖一個是分立的 AFE 板，一個是三個 AFE 的集中板，有用到 MC33774ATP1 AFE，規格如下：

•         支持 4~18 串電池檢測
•         支持 TPL3 通信，為高速差分隔離通信
•         支持電容隔離和變壓器隔離
•         幀長度：64/80/96/112bit
•         通信速率：2Mbit/s
•         最大節點數：62
•         節點間最大長度：20m
•         信號類型：方波
  
  

        以上就是 ESS-HVBMS 菊花鏈架構方案介紹，後續我會向大家介紹 WPI 在 ESS 應用上有代理的相關產品及方案~歡迎大家多多關注！

參考資料

        【1】NXP 400V/800V 可切換式 HVBMS 架構介紹：https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/72919

        【2】NXP HVBMS Reference Design Helps Developers Get Ahead of the Curve - White Paper - HVBMSRDWP.pdf, NXP Semiconductor;

        【3】NXP 800V HVBMS 參考設計及 MC33774 AFE 介紹：https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/73362

        【4】電池管理通信網關晶片 MC33665 介紹：https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/72354