引言

接昨天的文章，我們首先來看一下這款分功率板和控制板但是可以整合在一起的BMS的產品，這個板子其實是能代表未來48V和HEV電池系統板的結構，把采集、控制+功率部分高度整合。這個覆蓋從0.5kwh-2kwh的功率電池系統，未來是否能覆蓋10kwh以下的低成本PHEV電池系統還需要看采集ASIC的演變情況。備注：Preh宣傳的視頻，我剪輯了一下，可以參考下

01

48V集成的采集板

從系統上來看，電池管理系統肯定是往簡單化和小型化的方向走，48V系統有個先天的優勢就是電池的串數比較少，需求功率也相對比較低，48V的電壓可以比較容易被功率開關所覆蓋。所以Preh來設計這個BMS做了一體化，采集+管理+功率切斷，這其實是我們未來設計電池管理系統的最終級的追求，完全的一體化。

圖1 Preh設計的集成板

所以這個爆炸圖很有意思，功率部分和控制部分綁在一起，然后把這個電池管理系統很完美的結合在了一起。

圖2 集成式48V電池管理系統爆炸圖

當然，這塊板設計時間可能比較久了，按照Preh的SOP的時間為2017年，電源管理采用了Infineon TLF35584；管理上采取了兩顆MCU，主控制得MCU是Infineon TC277TP ，隔離側采用Infineon TLE9842，其中隔離芯片采用了3顆Silicon Labs Si8422 ，采集芯片采用了TI bq76PL455A，這個可以采集16通道的電芯，實際使用采集12顆電芯。電流采集芯片采用的是AMS AS8510。

圖3 電池管理系統控制板

在功率板上，采用了Gate Driver - Infineon TLE9180D ，MOSFET是作為切斷Infineon的 IAUT300N08S5N012 。如下所示，這里使用了大量的板載銅排走線，把線纜給完全取代了。

備注：這里的最大的門檻，就是銅牌在PCB底板的連接，這個板子的工藝，包括板子的散熱設計是一個很大的考驗。從功率電子來看，日本和德國工程師在這個PCB的設計上還是具備一些美感的。

圖4 電池管理系統功率板

02

48V 電池系統的管控

在設計過程中，因為有兩顆電池，所以正常的電池能量管控，是通過48電池給12V電池充電，可以減小 12V電池的尺寸并減輕重量。

1）12V電池管理系統檢測到12V電池充電量低，會將再充電的請求發送至48V電池管理系統。48V電池管理系統檢查并確認48V電池中的電量是否足夠對12V電池進行再充電。在這種情況下，DC/DC開啟并對12V電池進行充電。通過直流通路在48V車載電網蓄電池和DC/DC之間進行能量交換。車輛末行駛時供電，給12V車載電網蓄電池再充電。12V電池再次充滿電后，會停止充電。如果48V電池電量不足，無法再給12V電池再充電，則會停止充電。在這種情況下，12V車載電氣系統的安全預防措施生效，例如會進行深度放電保護。

圖5 48V和12V的充電管控

2）低電量下的外部充電 如果48V電池不能提供啟動發動機所需的足夠電量，則必須對48V車載電網蓄電池充電。這里需要連接一個強電流12V充電器（充電電流>10A）或將一輛發動機運轉的車輛連接到12V跨接啟動連接點上。12V48V電池管理系統識別外部充電并告知48V電池管理系統啟用48V/12V DC/DC并通過來自12V車載電氣系統的能量給48V電池充電。48V電池電量足夠并可再次啟動發動機。在設計中，目前是不能考慮外部的48V充電器對48V電池進行直接充電。

圖6 48V網絡充電器

小結：這個電池管理系統其實也沒啥，主要是我們需要評估下一步HEV和PHEV電池管理的系統發展，可能會往完全集成的方向來走。