#第七届立创电赛#8串500A磷酸铁锂电池保护板(BMS) - 立创电子设计大赛

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<div class="document"> 注：* 为必填项 请在报名阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 基于：8串磷酸铁锂的电池保护板(BMS)，额定电流：500A，脉冲电流：1200A。 主要用于：卡车类的24V启动电池，以后24V系统的储能电源使用。 连续大电流的最大问题：功率MOS的温度，电流采样器件的温度，PCB板铜面走线的电流分布，接线损耗。 散热设计，强制电流分流设计，接线方式选择。 由于使用环境的影响，和磷酸铁锂电池的化学特性，采用了可配置参数的设计方式，以延长电池的使用寿命。 注：主题不限，可以是解决生活/工作中的某个问题、为某个人群/场景设计的方案、毕业设计/课程设计/DIY项目/纯属炫酷项目等。主要讲一下自己通过什么手段解决了什么问题。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 首次个人设计，没有参加过任何比赛或者答辩。 注：请说明项目是否首次公开；项目是否为原创；项目是否曾经在其他比赛中获奖，若有获奖则叙述获奖详情；项目是否在学校参加过答辩。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：利他即利己，请认真阅读下述内容。 <ol style="line-height: 1.8;"> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">拥抱开源，赋予项目无限价值。建议项目核心功能开源80%以上；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">若某一部分功能不可替代且删掉之后项目无法解决对应的问题，则这一部分实现的功能就是项目的核心功能；比如设计了一台电子负载且设计了一款上位机软件监控功率变化，则电子负载为核心功能，上位机软件为辅助功能；比如电子负载中使用了一款隔离485模块与上位机通信，则此485模块实现的通讯功能为辅助功能；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">项目应选择适合自己的<a href="/posts/98fdb2accd754af7b51990790db3b47a" target="_blank">开源协议</a>，若项目引用其他开源项目，应注明来源并遵循原作者的开源协议规定；原创项目推荐使用GPL3.0开源协议；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">直接引用开源项目的原电路或原代码实现的功能不可作为自己项目的核心功能、使用市场上通用模块直接实现的功能不可作为自己项目的核心功能。</li> </ol> 请在竞赛阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> LCSC367309-8S500A20P-V10-1.pdf--原理图 topss-LCSC367309-8S500A20P-V10.pdf---顶层丝印图 botss-LCSC367309-8S500A20P-V10.pdf--底层丝印图 Gerber-LCSC367309-8S500A20P-V10.rar--制版文件和制版说明 注：推荐使用<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a>。若选择其他EDA工具，请在附件上传PDF格式的原理图，PDF格式的PCB图纸，Gerber格式的PCB文件。这里可以详细说明您的项目实现原理和机制、注意事项、调试方法、测试方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> Bom-LCSC367309-8S500A20P-V10A.pdf 注：项目涉及的BOM清单。这个位置请上传BOM的截图。清单详情请以PDF的格式上传到附件中。建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/Ev4XXM7akCx1kXuXfaB8EkUX8FXcNm7XOA0jWE61.png" alt="" width="3541" height="3200"> 请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。 点击zip下载大赛logo标识！ <a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/%E7%AB%8B%E5%88%9B%E7%94%B5%E8%B5%9B%E6%A0%87%E8%AF%86.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 8S500A电池保护板(BMS) 采用Toll封装MOS，典型参数：85V300A1.2mR 电池串数：8S(串) 连续电流：500A 过流保护：640A(533.33A) 二次电流保护：1280A(1066.66A) 短路保护电流：2560A(2133.33A) 硬件保护-数据通讯-可选(RS485+RS232-TTL电平/3.3V) 大电流MOS并联，MOS的参数差异是不可避免的，因此尽量使用较少的MOS。 减少使用的MOS数量，每个MOS流过的电流就增加，产生的问题就是MOS的温度增加。 因此，需要平衡电流增加和温度升高的问题。 使用Toll封装的MOS，其传热效率是非常高的，因此，保证足够的热传导效率，使得MOS温度能够满足要求。 传统的散热处理是MOS绝缘后贴在散热片上。直接阻碍了MOS的传热效率。因此如果反过来设计，先传热，再绝缘，再散热。 因此，设计的方式为：由于BMS的MOS电路结构，允许把MOS直接先贴在较大的散热片，最好是挖空用铜片代替(附图所示) 同时适当的拉开MOS之间的距离，这样就能保证热传导的效率，然后再绝缘后和更大的散热片贴合。 大电流的BMS板，电流分配不均匀，使得每个MOS流过的电流差异很大，大电流的MOS更容易损坏。特别是二级电流保护和短路保护发生时，电流增加非常大，电流的差异也变得更大，原来电流大的MOS，电流就更大，更容易损坏。 同时，由于使用了更多的采样电阻，使得采样的电流也不正确。 因此，采用强制分流的PCB设计是很重要的。 如样板所示的设计，电流分配相对更加均匀，就是在发生短路保护时，电流也会强制被分成最少4路流过(附图所示)。 样板实际测试，每个MOS的电流在25A，温度不超过70度。30A时，温度不超过80度，而采用传统方式的密集设计，MOS的电流只有5A左右。 理论上，采用挖空铜片填充和适当的增加MOS间的距离，外加整片双面的散热片。使用Toll封装的MOS，其电流工作在40A左右，温度不会超过70度。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/hAZzMKdbjDE5hM0BOZYYk4kSOVGzaSbdt7plQ5Q3.png" alt="" width="1355" height="614">顶层图片--底层图片 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/PZifgqKJiVqWcO8xoWai7Q6xHH79hhzoXAOI8K1R.jpeg" alt="" width="1352" height="631">正反面图片--MOS中间增加了散热铝片的。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/nqn3THnMsW6eTYLk3NjkACHHZNPL6WX2mjBPuPEo.jpeg" alt="" width="1355" height="612">装了散热片的正反面 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/lUZhPQBngKLRw7DPkody6jl0aY8unvbww4SwHCRZ.jpeg" alt="" width="1164" height="789">挖空填铜图片-参考。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/QyfRsIXaDX5EyIY9qhX33Tr3HnfaTHm5Egwl6wtX.png" alt="" width="1284" height="1162">强制分流设计的电流路径分配。 视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内； 视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。 更多详情：<a href="/posts/06c94d90c2c447dfbd9ed7339ff4a5b1" target="_blank">https://diy.szlcsc.com/posts/d76d9cb41705430e9a54e7a5feed07a5</a> </div>

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