一文详解Tesla开源的Roadster超跑电池BMS从板电路

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特斯拉Roadster跑车是在十几年前的产品，开源的这些技术肯定是已经不能在现在的行业中来使用了。但是我们今天可以通过分析这个电池管理系统从板的电路，来看看电动汽车企业是如何在市场资源匮乏的情况下来实现自己的设计方案的。分析结果发现，这些电路中的设计方案是不满足现在车规级的要求，也许是当年新能源汽车的发展还没有达到如今的产业链，所以退而求其次的选择。特斯拉开源的Roadster跑车设计的相关资源包括：维修手册、BMS从板（电路图）以及车载显示（电路图）、空调控制器（电路图），以及诊断软件（软件）等。我会通过几期的文章和大家解析一下。

特斯拉Roadster跑车电池系统共有6831节18650电池，其设计方案是通过69节18650组成小模组，9个小模组串联在一起构成大模组，11个大模组串联到一起构成电池的整体，也就是说69p*9s*11s=6831节电池。总共包含9块从板，接下来分析下开源的电路图。从板一般主要包括电源电路、控制芯片组成的最小电路、通讯电路、电压采集及保护电路、温度采集及保护电路、均衡电路。

一、控制芯片组成的最小电路

主控芯片使用的是PIC18F8585，该芯片由Microchip设计的，工作温度为-40到85度，80PIN，工作电压4.2到5.5V，是非车规级的芯片。



二、电源供电电路

供电电路，9串电池的总压输入给到LT3014ES5电压LDO芯片进行降压到24V，同时使用LT1976EFE的Buck芯片降压到5V，此外，通过LT1461芯片降低到5V，给模拟电路供电。



三、通讯电路

通讯电路，通过ADum1201光电耦合器进行隔离，实现隔离的CAN通讯电路。将从板的信息传递，集成了CAN通讯方式和Daisy Chain方式，Daisy Chain方式用于和主板通讯（看来很早之前，特斯拉就确定了菊花链低成本的通讯方案，现在也成为了行业主从板通讯的主流方案），CAN通讯用于诊断等功能。



四、电压采集及保护电路

9个并联的小模组，每一个看成一个电芯，每节电芯接入BQ29410芯片，当检测电池过压时，进行过压保护，通过驱动MOS输出OVP给主控芯片，进行断开继电器等操作，采集电压的每一节电池都串联一个保险丝。



然后输入到9个运算放大芯片LT1491，组成的运算放大电路，并进行UVP欠压检测，使用单片机的ADC采集功能进行采集。



五、温度采集及保护电路

使用6+1个温度点进行温度采集，6个温度点进行OTP检测，1个温度点进行PCB板温度检测。温度输入通过NTC采集，温度采集通过MOS控制，需要采集温度的时候开启，不需要温度采集的时候关闭MOS。PCB板温度检测通过LM335AM进行温度采集。采集的温度送到主控芯片进行采集。



六、均衡电路

单体电压采集，69并之后，进行9串的排布，该电路采集9串电芯的电压，在电芯之间并联了型号为DIODES(美台)公司生产的FZT705TA的达林顿管及39欧姆的电阻，通过从板的主控芯片控制DS2003CM大电流驱动芯片驱动达林顿管，实现电芯被动均衡。



总结：

技术的创新和变革总是在行业的需求中不断进化的，后续特斯拉也不再采用这些方案了，因为后续新能源汽车的风口来了，更多的入局着，促进了上下游产业链的不断创新，就BMS从板而言，芯片产业后续也不断的进行解决方案的更新。如今有了AFE集成芯片，例如LTC系列、MAX系列、BQ系列，将文中Roadster超跑中分布式电路方案中的温度采集保护，电压采集保护，电源供电、通讯电路等进行了大集成，形成了集成芯片AFE，这样不仅降低了设计的难度，提升了可靠性，也大大降低了成本，并且满足了车规级的要求。

个人观点，有误请理解及指出，非常感谢。文章的图清晰度有限，如果有需要清晰版原理图，请微信公众号后台留邮箱。

下一期预告：一文详解Tesla开源的Roadster超跑HVAC硬件电路。

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特斯拉近期开源的Roadster超跑电池管理系统（BMS）是早期技术产物，但它为电动汽车行业提供了宝贵的历史视角。从板电路设计反映了特斯拉在资源受限条件下如何实现创新。分析显示，虽然这些技术在现今严苛的车规级标准下可能已落后，但它们代表了新能源汽车发展初期的探索与尝试。特斯拉提供的维修手册、车载显示、空调控制器及诊断软件等资源，为我们深入了解电动汽车技术提供了宝贵资料。未来几期文章中，我们将深入解析这些资源，探讨其背后的设计理念与技术实现，以期为电动汽车技术的进一步发展和创新提供借鉴。

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针对Tesla开源的Roadster超跑电池BMS从板电路的分析如下：

特斯拉Roadster虽为十多年前产品，但其开源的电池管理系统仍具有研究价值。从板电路设计上，可见特斯拉在当时市场资源有限的情况下，如何巧妙实现设计。然而，受限于时代背景和新能源汽车发展初期的情况，这些电路可能无法满足当前车规级的严格要求。维修手册、BMS从板电路图等资源的开放，有助于行业深入了解和解析电动汽车技术。当前，我们可通过多篇文章，详细解析这些资源，以更全面地了解特斯拉的技术积淀和创新思路，为电动汽车技术的发展提供参考。

针对Tesla开源的Roadster超跑电池BMS从板电路的分析如下：

特斯拉Roadster虽为十几年前的产品，但其开源的电池管理系统（BMS）电路板设计仍具有参考意义。从电路设计的角度看，早期新能源汽车发展时，资源相对匮乏，特斯拉通过巧妙的设计和高效的电路布局实现了其电池管理系统的设计理念。然而，由于技术不断进步，现在的车规级要求更为严格，Roadster的电池管理系统电路可能已无法满足当前标准。特斯拉此次开源，为我们提供了宝贵的早期电动汽车设计资源，其中的维修手册、车载显示及空调控制器等电路图，对研究早期电动汽车技术具有重要意义。我们将通过系列文章深入分析这些资源，探讨其背后的设计理念和技术实现方式。