新发现---再次分析MODEL 3 BMS主控板上的高压隔离电源

mizhongquan

这次又要讨论下MODEL 3 BMS主控板上面的高压隔离电源问题，因为有一些新的发现，感觉又很重要；这个高压隔离电源在大概两年前介绍过，链接在此《MODEL 3 BMS控制器上的高压隔离电源》。



重新分析这个问题的起因是领导问我MODEL 3 BMS主控板为什么用了一个从电池取电的常电电源，当时情景是这样的：

领导：MODEL 3上为什么设计了从电池转换出来的常电供电？

老胡：它们这样设计一定是有特殊考虑的，例如是哨兵模式下的供电…（第一反应是我哪里知道特斯拉怎么想的，当然不能直接这样讲，嘿嘿）

领导：即使哨兵模式，那它是怎么样的工作策略啊？（领导潜台词是你不要忽悠我哦）

老胡：我下来具体再看下。

于是就详细地查找与测试了一下，还真的有新发现，下面来介绍下。



一、隔离输出电源一给单板供电

之前分析隔离电源输出一是12V，这个经过实际测量，发现之前的结论是错误的，真实的电压输出是25V；而隔离电源输出二其实又分为两路输出，电压大概都在8.7V左右。



重点放在这个25V的隔离电源上面，前文分析过，这个电源连接到了单板的12V供电处，如下图所示：这路电源实际连接到了一个PMOS，后面又串联了一个二极管做防反，所以它给SBC供电的功能无疑问的，但是电压为什么是25V，这里留下一个疑问等待下面分析。



具体地，我测试了一下这个高压电源的输入输出情况，单纯针对隔离电源来讲：当外部的输入电压大于140V左右后才会正常输出25V，而输入电压降低到50V以下时，这个25V电压才会消失。



进一步地，测试这路25V电源与外部KL30供电的关系，发现外部KL30正常供电时，这路25V电源的高边控制PMOS是不导通的，只有当KL30电压降低到大概5V以下时，MCU控制PMOS导通，此时两路SBC由25V电源来供电。



二、隔离输出电源一给Pyrofuse电路供电

上面还是没有解释为什么是25V，直到我发现了这路隔离电源一还给Pyrofuse电路供电，这个之前也没有发现，如下图所示：储能电容的一个引脚连接了很宽的铜皮，这个就是25V隔离电源。



MODEL 3控制板上面的Pyrofuse驱动芯片来自于博世的CG985型号，它是一个SPI控制的4通道专用驱动芯片，其内部类似高低边驱动的结构，但是驱动的供电电源需要外部提供。



在博世官网上面介绍了CG985的外部驱动供电推荐为25V或33V，所以这里就找到了为什么隔离电源输出是25V的原因。



最后，高压隔离电源的拓扑就大概如下图所示了：所以无论外部KL30是什么情况，Pyrofuse都可以可靠断开。



总结：

通过这个事情，我后来反思，领导岗位与普通员工的区别除了信息不对称之外，可能更大的是思考问题的角度与敏锐度，我一般只聚焦在硬件周边就浅尝辄止了；以上所有，仅供参考。

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针对MODEL 3 BMS主控板上的高压隔离电源重新分析如下：

关于领导提出的问题，即为什么设计了从电池转换出来的常电供电，我推测这可能是为了确保BMS主控板在特殊工作模式下，如哨兵模式，能持续获得稳定的电源供应。高压隔离电源设计能有效保障电气安全，防止电池高压对主控板造成损害。此举可能是特斯拉基于产品性能和安全性考虑所做的设计决策。针对这一设计，我们还需要进一步深入研究其工作原理和实际效果，以确保车辆的安全性和性能。

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针对MODEL 3 BMS主控板上的高压隔离电源重新分析如下：

关于领导提出的问题，即为什么设计了从电池转换出来的常电供电，我认为这种设计是为了满足BMS主控板在特定情况下的工作需求。考虑到新能源汽车对于电源管理系统的依赖，特别是在哨兵模式下，车辆需要保持某些功能持续运行。高压隔离电源的设计能够确保在特殊情况下，如电池包内部高电压区域与低电压区域隔离时，仍能为BMS主控板提供稳定的电源供应，从而确保车辆的安全与性能。特斯拉在此处的设计考量应是经过严格的实验验证与技术评估的。

mizhongquan

针对您提到的MODEL 3 BMS主控板上的高压隔离电源问题，经过重新分析，我们发现这种设计可能是出于多种特殊考虑的考量。首先，使用从电池转换出来的常电电源可能是为了确保在特殊情况下如哨兵模式下系统的稳定性和可靠性。这种设计不仅能提供持续稳定的电源供应，还有助于在特殊情况下保障车辆的安全性。此外，采用高压隔离电源也是为了增强系统的安全性和稳定性，防止电池高压对系统产生干扰。具体设计原因可能与特斯拉的技术路线和设计理念有关，需要深入研究其技术文档和资料以获取更准确的答案。