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炒冷饭!再说说MODEL 3上面的菊花链通信架构

新能源BMS 2019-06-08 09:48 发文

马上端午节了,与高考又是同一天;高考是人生中很重要的时刻,每个人都会记忆犹新,我还记得当时数学卷子最后两道题贼难,反正我是没做出来~

对于MODEL 3的分析大概是去年的这个时候比较火爆;一年过去了,MODEL 3马上要在国内生产了,也是一个时机,我再对它的BMS内网通信架构啰嗦几句,查缺补漏。

先放两张MODEL 3 BMS的控制板与采样板图片(来源于网络)。




MODEL 3上面一共有四个模组,每个模组上面一个采集板,仔细寻找的话,可以发现共有三种类型的采集板,区别是连接器的位置不同,电路倒是大同小异。

1、采集板上的AFE

采集板上面有两种AFE,每种两个。其中64PIN的AFE很像ADI的LTC6813,有几个理由:一是封装相同,二是级联通信引脚位置相同,三是通信线命名符合LT的习惯(ISOSPI)。

但是,其表面的丝印(下图来源于https://zhuanlan.zhihu.com/p/37630693)比较特别,和LTC6813又不同,目前比较统一的看法是,这个AFE是在LTC6813的基础上订制的。

另外一种AFE(下图来源于https://zhuanlan.zhihu.com/p/37630693),是39PIN、两边引脚的封装,美信与LT的个别AFE与它倒是很像,但PIN数对不上。上面的丝印同样很特别,也是订制的芯片无疑。

2、控制板上的AFE

同样地,我们在控制板上面也发现了相同的两种AFE,数量各一个,作用初步认为是做通信主节点的收发器使用。

3、内网的通信架构

一个控制板和四个采集板就组成了内网的通信架构,先放一张图理解一下:实际下图就是MODEL 3的内网通信架构,这两种AFE是共用同一网络的;对应每个采集板上就有4个变压器,控制板上有两个。

进一步地解释:

a、 每一个采集板上,AFE1与AFE2是采集相同的电芯,即做采样冗余;

b、 相同的AFE之间采用变压器通信隔离;

c、  AFE1与AFE2共用同一个外部的物理通信总线;

d、 整个通信总线是一个环路,可以双向通信,做了环路方向上的冗余;

e、 AFE1与AFE2的通信协议不同,这样又做了一个协议上的冗余;

上面这些,在特斯拉申请的专利中有提到,感兴趣可以自行查找。



4、关于不同的通信协议

特斯拉在其专利中,也做了解释说明,总结起来两点。

a、 协议不同:包括调制方式、频段和波形都不同,如下图所示;正是因为二者的这些差别,所以才可以共用外部的通信线,而不会串扰。

b、 选频网络

作用就是把两种通信波形分开;在每一个采样板经过变压器后,就会设置一个选频网络;同样地,控制板也是一样。就像交通控制一样,让不同的车辆走不同的道路,而互不干扰。

总结:

特斯拉的这个设计让人很惊艳,当我分析完它的专利后,也是感到很佩服;被人认为没有啥技术含量的采集板,做成了这个样子,给人的感觉是都是利用现有的技术,但却做出来了不同的产品;差距要承认还是有的,但感觉更多的差距不是技术本身,而是脑袋中的想法。

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