从控制器的管脚定义看特斯拉Model 3的功能分配 - HV Battery篇

终于只剩下最后一大块、也是我理解相对欠缺的高压部分，现在整理出来供大家参考。

图1 特斯拉Model 3高压（电机除外）网络拓扑框图

事实上，正如图1中所示，Model 3的高压部分主要包含四个模块：HV Battery（即BMS）、HVP（High Voltage Processor，高压处理单元）、PCS（Power Conversion System，功率转换系统）、CP（Charge Port ECU，充电口控制器），我们依次看下。

一、HV Battery/电池管理系统

图2 特斯拉Model 3 HV Battery/电池管理系统 管脚定义

作为和外部系统接口的HV Battery/电池管理系统，接口看起来不算复杂，我们依次、想到哪儿说到哪儿。

1、供电，高压系统（CP除外）的低压供电都是从HV Battery/电池管理系统接入；

2、高压互锁，特斯拉Model 3有三个互锁回路：外部高压部件（包括电池、电机、压缩机和PTC）、高压电池包内部以及充电回路，但是所有的检测都是由HVP/高压处理单元完成，佐证如下，

图3 HVP/高压处理单元发出所有的HVIL状态

3、网络连接，HV Battery/电池管理系统两路CAN，一路挂载Vehicle、一路用于高压系统内部通信，充当了‘小’网关——这是与常见设计有区分的地方；

4、来自CP的故障输入和锁止使能没能太理解，因为不属于标准要求或建议、同时有总线通信，为什么还需要硬线的连接？

5、碰撞信号输入，首先一点特斯拉Model 3碰撞信号输出只连接了HV Battery/电池管理系统，我们理解即最直接的主正主负继电器拥有最高优先级；但是问题在于主正主负继电器实际由HVP/高压处理单元驱动？和朋友沟通之后我们认为原因有二，一是HV Battery/电池管理系统充当了高压原理部分的‘大脑’、一是所有外部接口都会经过HV Battery/电池管理系统。

二、HVP/高压处理单元

图4 特斯拉Model 3 HVP/高压处理单元 管脚定义

非常有意思的一个模块，我们在讨论分析的时候甚至迷惑“高压系统中到底HV Battery/电池管理系统和HVP/高压处理单元谁承担的更多”？但是有一点是可以确认的：高低压分离。

1、快充控制，快充继电器的这个反馈不是太明白如何诊断？

图5 特斯拉Model 3 HVP/高压处理单元 快充继电器管脚定义

2、主正主负继电器，

图6 特斯拉Model 3 HVP/高压处理单元 主正主负继电器管脚定义

3、pack温度、电压采集，

图7 特斯拉Model 3 HVP/高压处理单元 高压采集管脚定义

4、菊花链，BMB（Brick Monitoring Board，电池组监测板）；从图1能看出设计状态、但实际连接方式是都连接到了HVP/高压处理单元？

图8 特斯拉Model 3 HVP/高压处理单元 连接的BMB

另外分享特斯拉内部一则轶事：BMB被称作Batman & Robin，

三、PCS/功率转换系统

图9 特斯拉Model 3 PCS/功率转换系统 管脚定义

PCS/功率转换系统相对简单，即我们常见的“OBC+DCDC”，但是仍然有几个疑问，

1、PCS/功率转换系统与HVP/高压处理单元之间有CAN网络连接，为什么单独留了一路通信（X420-2 & X420-3）？

2、常见一般有DCDC的硬件使能，此处为什么还有充电和PCS/功率转换系统 额外两个？是否出于唤醒考虑？（哈哈哈难道特斯拉也有搞不定供应商的时候吗）

四、CP/充电口控制器

图10 特斯拉Model 3 CP/充电口控制器 管脚定义

除了小局域网的设计、高压系统另外一个亮点就是CP/充电口控制器了。总体来说CP/充电口控制器承担了充电接口转化（包括快慢充，包括SAE/IEC/GB不同充电标准）、充电口盖功能（指示灯、充电口盖驱动），下面我们来简单看下，

1、充电口盖，两个参考电压我们推测一个是位置传感器供电、一个是I2C通信电源——搞不明白这里怎么有个I2C？

图10 特斯拉Model 3 CP/充电口控制器 充电口盖连接管脚定义

2、快充（注：此处为GB接口，慢充一致），这个好像没什么说的；

图11 特斯拉Model 3 CP/充电口控制器 快充接口管脚定义

3、慢充，

图12 特斯拉Model 3 CP/充电口控制器 慢充接口管脚定义

...

下面来针对高压系统主要的功能，

1、高压上下电，HVP完成驱动、诊断，BMS完成对外交互；

图13 HVP完成驱动、诊断，BMS完成对外交互

2、快充控制，个人推测PCS转发、BMS完成快充逻辑、HVP执行；

图13 个人推测PCS转发、BMS完成快充逻辑、HVP执行

3、慢充控制，PCS完成慢充控制；

图13 PCS完成慢充控制

...

惯例，对特斯拉Model 3的HV Battery完整管脚定义感兴趣的可以来知识星球找我哟。另外，欢迎对上述整理有异议的朋友们来交流。

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