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BMS开发（6）—— AFE

2024-05-19 15:41:51·  来源：auto2battery制造与测试  
　

以前搞EOL测试时一直没有明白模组CCS上焊接的NTC温度传感器，以及电芯电压采样线信号究竟怎样转换的，今天稍有理解



AFE（AnalogFront End） 是模拟前端电路的缩写，它是模拟信号传感器和数字信号处理器之间的连接点。在BMS里面专指电池采样芯片，用来采集电芯电压和温度等。AFE采样精度是指模拟信号被数字化后的准确度，对于很多电子设备来说，这是一个至关重要的性能指标。本文将介绍影响AFE采样精度的因素，并提供一些解决方法。


AFE 是 BMS 中的集成电路 (IC)，旨在将 BMS 系统设计和操作所需的所有模拟电路封装到一个小型封装中。它包含用于测量电池堆中每个电池单元的电压值。AFE 可以在 0-5V 范围内测量电池组中的 3 到 15 个串联电池。


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AFE 在触发平衡电路方面也起着重要作用。AFE IC 包含一个内置温度传感器，用于测量 BMS 板温度。AFE 有一个小型的内部数字状态机，用于管理IC输入端的电压顺序测量，并提供 I2C 接口。


AFE 的功能包括：


• 测量每个电池单元的电压并将其设置到 MCU


• 测量温度（通常通过 NTC 热敏电阻）


• 每个单元的平衡电路


连接到 AFE 的 BMS 的基本功能块，AFE 连接到多个功能块，例如：

1. 电压检测通道


电压感应通道从电池组中的单个电池获取读数并将其发送到AFE，它还充当平衡电池的通道。


2. 温度传感器


NTC热敏电阻温度传感器是锂离子电池安全的关键组件。它们提供了在充电/放电循环期间保持锂离子电池处于最佳状态所需的临界温度数据。温度传感器将放置在电池组的热点中，以电压的形式测量温度并将数据发送到 AFE。


3. GPIO 连接器


GPIO 连接器用于额外功能与BMS的连接，如冷却系统、接触器控制、加热系统、点火、传感器等。可以通过更改固件来启动相关功能。


4. 平衡器


当电池组中的电池之间出现超过限定的不平衡值时，AFE将向 BMS 中的平衡电路发出由 MCU 控制的触发信号。


5. ISO-SPI 通道


ISO-SPI通道用于从设备（传感器电路）和主设备（控制电路）之间的内部通信。


6. 模拟滤波器


它过滤电压和温度测量中的电噪声。


7. AFE电源


它代表 AFE 运行所需的电源单元。通常，该电源单元是从电池堆中取出的。

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