你知道BMS隔离通信与电源的六种方案吗
2019-12-24
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前面分析了一些厂家的BMS，有些样机还没时间整理出来，只是提前看了下；
通过拆解，获得了一些信息，就想把一些关键的设计方案拿出来再比较一下；
这次先说说高低压
隔离通信与隔离电源
的几种方案。
BMS上有低压电路，也有高压电路，这个大家都知道；
高低压电路之间是需要进行通信的，将高压采样的结果传递出来，这就需要使用通信隔离芯片，而隔离芯片的隔离两边都是需要供电的；
另外高压电路采样是需要ADC的，ADC同样也是需要供电的；
这里就先把隔离通信与隔离电源的作用简单做了一些介绍。
接下来介绍几种隔离通信与隔离电源的实现方案。
方案一：菊花链通信方案
这种方案常出现在从控上，借助AFE特有的Daisy-Chain隔离通信功能，通过变压器（或电容）实现高低压之间通信的隔离，而且高压端的AFE完全从电池侧取电，不用再额外提供电源；例如之前分析小鹏的采样板，采用LTC6811和变压器实现的与低压端MCU隔离通信。
方案二：高低压隔离两边自己供电
这个方案进一步解释是这样的，首先采用了一个数字隔离芯片用于通信，隔离芯片的隔离两边都需要供电，然后高压侧由电池通过电压变换来供电，低压侧由低压供电；
之前分析过特斯拉的MODEL S中的采样板是这个架构，如下图所示，感兴趣可以翻翻我之前发的拆解总结。
方案三：用成熟的隔离电源模块
这种方案是指使用一个独立的电源模块去供电，之前有分析过亿能EV05 BMU，里面高低压隔离方案如下：
隔离芯片为ISO7241，低压端由低压的5V供电；
通过金升阳的一款隔离电源模块F0509实现高压端的9V电源输出，然后通过LDO转成高压端的5V，给隔离芯片供电。
方案四：数字隔离器自带隔离电源
这个方案只需要一个合适的自带隔离电源的数字隔离器即可实现，例如ADI的ADUM5401。
之前在分析蓝威的采集板时，就遇到了此种方案，如下图所示：
ADUM5401自带5V-5V的隔离电源，不需要额外的隔离电源。
方案五：外部搭建隔离电源
这种方案就是完全自己搭建一个隔离电源，实现5V-5V，给数字隔离芯片供电。
例如下图中，通过变压器驱动芯片SN6501实现推挽的电源拓扑设计。
麻烦的地方可能是变压器的设计，不过，很多变压器厂家也提供了变压器标准品供客户直接选用，而省去了自行设计与认证的时间。
方案六：隔离芯片自带驱动电路，外部放置变压器
当然，还存在一种方案，是方案四、方案五的一种综合情况：
数字隔离芯片中集成了隔离电源，但是需要外置变压器。
例如下图中来自于SILICON LABS的SI88X4X系列，外部只需要放置变压器和少量被动器件即可实现隔离电源方案。
总结：
上面的几种方案是比较常见的方案，拆解的各家BMS基本都会涉及其中一种；
至于说哪种方案更好，就需要各位自行去判断了；
我写的比较概括，实际每一种方案实现起来都要小心谨慎；
以上所有，仅供参考。
