엔지니어링 가이드2026년 4월 23일• 11 min 읽기
배터리 관리 시스템 PCB의 트레이스 폭 계획
빠른 답변
BMS PCB의 경우 실제 전류 경로에서 구리 크기를 조정합니다. 셀 감지 네트의 경우 밀리암페어, 밸런싱 및 보조 공급 경로의 경우 수백 밀리암페어에서 수 암페어, 보드가 실제로 전달하는 경우에만 풀 팩 또는 사전 충전 전류를 사용합니다. 외부 구리에 고전류 경로를 유지하고, 스키니 트레이스 대신 타설을 사용하고, 비아를 별도로 확인하고, 너무 큰 트레이스 폭 대신 여유 공간, 필터링 및 오류 전류 사고를 통해 셀 감지 라우팅을 보호합니다.
핵심 요약
- •팩 전류에서 모든 BMS 추적의 크기를 조정하지 마십시오. 먼저 셀 감지, 밸런싱, 공급, 접촉기, 사전 충전 및 측정 경로를 분리합니다.
- •지속적인 구리 가열을 위해 추적 폭 계산기를 사용한 다음 전압 강하를 확인하십시오. 저전압 BMS 측정은 전류용량보다 밀리볼트에 더 민감할 수 있기 때문입니다.
- •셀 감지 트레이스는 일반적으로 좁은 신호망이지만 간격, 융합, 필터링 및 경로 순서는 구리 너비보다 더 중요합니다.
- •가장 짧은 넥다운이 긴 트레이스보다 더 뜨거워질 수 있으므로 밸런싱 저항기와 션트 경로에 로컬 열 검토가 필요합니다.
- •구매자는 BMS PCB를 승인하기 전에 도금, 연면거리 및 공간거리 규칙과 퓨즈 또는 슬롯 기능을 통해 완성된 구리를 확인해야 합니다.
배터리 팩에 인쇄된 가장 큰 숫자가 아닌 현재 경로를 기준으로 BMS 추적 폭을 계획합니다. 좋은 배터리 관리 시스템 PCB는 폭을 계산하기 전에 셀 감지 라우팅, 패시브 밸런싱, 션트 측정, 사전 충전, 접촉기 드라이브, 충전기 입력 및 실제 팩 전류 구리를 분리합니다. BMS 레이아웃은 열, 전압 강하, 절연 간격 또는 작은 커넥터 병목 현상으로 인해 실패할 수 있으므로 추적 폭 계산기, 전류 계산기를 통해 및 현재 용량 계산기를 함께 사용하세요.
실제 기본값은 간단합니다. 측정 네트를 위한 좁은 보호 감지 트레이스, 밸런싱 및 공급 전류를 위한 더 넓은 타설, 보드가 실제로 지속적인 전류를 전달하는 경우에만 두꺼운 외부 레이어 구리입니다. 이러한 결정은 과열될 수 있는 몇 가지 경로의 크기를 줄이지 않고도 BMS를 컴팩트하게 유지합니다.
너비를 계산하기 전에 BMS 네트를 분리합니다.
가장 일반적인 크기 조정 실수는 전체 BMS 보드를 팩 전류 보드로 취급하는 것입니다. 많은 제품에서 주 방전 경로는 버스 바, 케이블, 접촉기 또는 별도의 전원 PCB로 처리되는 반면 BMS 보드는 주로 셀 전압을 측정하고 보호 하드웨어를 제어합니다. 다른 제품에서는 동일한 PCB에 충전기, 사전 충전, 히터 또는 저전류 분배 경로도 전달됩니다. 이 두 경우에는 서로 다른 구리 계획이 필요합니다.
모든 네트에 실제 연속 전류, 결함 노출, 전압 도메인 및 측정 감도를 표시하는 것부터 시작하십시오. 그런 다음 현재 경로가 지워진 후에만 너비를 계산하십시오. 이는 충전기 입력 또는 밸런싱 섹션에만 더 넓은 구리가 필요한 경우 구매자가 전체 패널에 걸쳐 2온스 구리에 대해 비용을 지불하는 것을 방지합니다.
| BMS 경로 | 일반적인 전류 드라이버 | 구리 계획 권장 사항 | 위험 검토 |
|---|---|---|---|
| IC를 모니터링하기 위한 셀 감지 입력 | 마이크로암페어 ~ 정상 작동 시 밀리암페어 | 적절한 신호 폭, 순서대로 라우팅, 필터링 및 보호를 사용합니다. 팩 전류에서 크기를 조정하지 마십시오. | 잘못된 순서, 잘못된 필터링, 부족한 간격 또는 보호되지 않은 오류 에너지입니다. |
| 패시브 밸런싱 저항 경로 | 일반적으로 수십에서 수백 밀리암페어, 때로는 더 높음 | 열에 대비해 저항기 구리 및 넥다운 크기를 조정합니다. 열 확산을 지역적이고 예측 가능하게 유지합니다. | 뜨거운 저항기 패드, 얇은 출구 또는 측정 입력에 대한 열 결합. |
| 션트 및 전류 측정 경로 | 앰프부터 팩 전류까지 애플리케이션에 따라 다름 | 부하 전류 및 별도의 켈빈 감지 라우팅을 위해 넓은 구리 또는 버스 구조를 사용합니다. | 공유 구리 방울 또는 션트 근처의 국부 가열로 인해 측정 오류가 발생했습니다. |
| 사전 충전, 접촉기, 히터 또는 충전기 피드 | 수백 밀리암페어에서 여러 암페어까지 지속됨 | 트레이스 폭과 전압 강하를 계산한 다음 모든 비아 및 커넥터 탈출을 확인합니다. | 짧은 비아 필드 또는 커넥터 패드는 직선 트레이스보다 더 뜨겁습니다. |
| PCB의 메인 팩 전류 | 완전 충전 또는 방전 전류 | 열 검토 후 타설, 두꺼운 외부 구리, 버스 바 또는 별도의 전원 하드웨어를 선호하세요. | 기계적 구리가 전류를 전달해야 하는 일반 트레이스를 사용합니다. |
권장 사항: 5개의 전류 클래스로 첫 번째 BMS 폭 통과를 수행한 다음 각 경로에서 가장 좁은 구리를 검토합니다. 가장 긴 직선 추적이 제한적인 기하학인 경우는 거의 없습니다.
폭, 구리 무게 및 전압 강하를 함께 사용합니다.
트레이스 전류 용량은 하나의 BMS 제약 조건일 뿐입니다. 구리 경로는 열적으로 허용 가능하지만 충전기 입력, 접촉기 공급 장치, 전류 션트 또는 모니터 전자 장치에 공급되는 저전압 조정기에 대해 여전히 너무 많은 전압 강하를 생성합니다. 측정 네트의 경우 의도하지 않은 몇 밀리볼트의 공유 낙하가 트레이스 가열보다 더 손상될 수 있습니다.
대부분의 모니터 전용 BMS 보드의 경우 1oz 구리가 합리적인 시작점입니다. 보드가 지속적인 충전기 전류, 히터 전류, 높은 밸런싱 전류, 사전 충전 전류 또는 컴팩트한 전력 분배도 지원하는 경우 2oz로 이동하십시오. 비용과 라우팅 밀도가 경쟁하는 경우 구리 무게 비교와 전력 전자 장치 구리 무게 가이드를 검토하세요.
- 전원 경로가 PCB에 없을 때 모니터, 통신 및 적당한 패시브 밸런싱 보드를 위해 1oz부터 시작하세요.
- 충전기, 사전 충전, 히터 또는 접촉기 전류로 인해 1oz 구리가 너무 넓거나 손실이 심할 경우 2oz를 선택적으로 사용하세요.
- 가능한 경우 외부에 고전류 구리를 유지하세요. 외부 레이어가 열을 더 잘 차단하고 검사하기가 더 쉽기 때문입니다.
- 현재 계산기를 통해를 사용하여 모든 레이어 변경 사항을 확인하세요. 배럴을 통한 것은 일반적인 BMS 병목 현상입니다.
- 따뜻한 내부 평면에 전류를 숨기기 전에 내부 및 외부 레이어 가이드를 통해 내부 레이어 가정을 검토하세요.
팩 전류가 실제 PCB 구리가 마진을 가지고 전달할 수 있는 것보다 높은 경우 BMS 보드를 버스 바로 사용하도록 강요하지 마십시오. 기계식 구리선, 단자 또는 별도의 전원 보드를 사용하십시오.
셀 감지 라우팅은 먼저 보호 문제입니다
셀 감지 트레이스는 일반적으로 전류 용량을 위해 넓을 필요는 없지만 규칙적인 레이아웃이 필요합니다. 고에너지 배터리 스택에 연결되므로 문제는 결함 전류, 서지 동작, 공통 모드 범위 및 측정 무결성입니다. 커넥터에서 모니터 IC까지 감지 순서를 명확하게 유지하고 IC 공급업체가 기대하는 곳에 필터를 배치합니다.
특히 커넥터와 팩 하니스 입구 근처에서 가장 높은 인접 전위에 적합한 간격과 보호 장치를 사용하십시오. 더 높은 전압 팩의 경우 공간거리 및 연면거리 계산기가 트레이스 폭과 동일한 검토에 포함되어야 합니다.
좋은 BMS 감지 라우팅 습관
- 셀 탭을 팩 순서로 라우팅하여 검토 및 테스트에서 신속하게 교체품을 찾을 수 있습니다.
- 입력 필터 구성 요소를 모니터 IC 핀 가까이에 유지하십시오.
- 스위칭 노드, 게이트 드라이브 루프 및 핫 밸런싱 구리에서 감지 라우팅을 분리합니다.
- 시스템 안전 개념에 따라 필요한 경우 보호 부품, 퓨즈 링크 또는 저항기를 사용하십시오.
릴리스 위험을 조기에 파악해야 함
- 핫 저항기 또는 고전류 충전기 구리 아래를 교차하는 감지 트레이스입니다.
- 트레이스가 퍼지기 전에 간격을 위반하는 커넥터 핀 이스케이프입니다.
- 션트 부하 전류와 켈빈 측정 지점 간에 구리를 공유합니다.
- 제작자가 보유할 수 없는 검토되지 않은 슬롯, 컷아웃 또는 절연 간격입니다.
핫스팟으로서의 밸런싱, 션트 및 비아 검토
패시브 밸런싱은 팩 전류에 비해 작아 보이지만 의도적으로 PCB에서 열을 발산합니다. 100mA ~ 300mA 밸런싱 전류는 여러 채널이 동시에 실행되거나 저항기 패드가 좁거나 열이 모니터 IC 근처에 있을 때 여전히 국지적 온도 문제를 일으킬 수 있습니다. 밸런싱 저항기 주변의 구리 폭은 단지 전류용량 수치가 아닌 열 경로로 검토되어야 합니다.
션트 및 레이어 전환에도 동일한 관심을 기울일 가치가 있습니다. Kelvin 픽업이 부하 전류를 공유하는 경우 션트에 넓게 붓는 것만으로는 충분하지 않으며, 2개의 비아가 전체 충전기 피드를 하단 레이어로 전달하는 경우 넓은 상단 레이어 경로로는 충분하지 않습니다.
| 체크포인트 | 목표 통과 | 중요한 이유 |
|---|---|---|
| 각 네트에 할당된 전류 클래스 | 감지, 밸런스, 공급, 선충전, 충전기 및 팩 전류 경로가 분리되어 있습니다. | 저전류 네트의 과도한 크기와 실제 핫 경로 누락을 방지합니다. |
| 가장 좁은 구리 표시 | 커넥터 이스케이프, 퓨즈 랜드, 션트 출구 및 비아 필드가 강조 표시됩니다. | 짧은 병목 현상이 종종 온도 상승을 좌우합니다. |
| 비아 전류 검증됨 | 각 레이어 변경에는 지속적인 전류를 위한 충분한 병렬 비아가 있습니다. | 비아 필드는 근처의 타설이 넉넉해 보이는 동안 과열될 수 있습니다. |
| 밸런싱 열 검토 | 최악의 경우 동시 밸런싱을 인근 IC 및 플라스틱에 대해 확인합니다. | 국부적인 열로 인해 정확성과 장기적인 신뢰성이 손상될 수 있습니다. |
| 간격 및 절연 확인 | 팩 전압 네트가 의도한 간극, 연면 거리 및 슬롯 규칙을 충족합니다. | BMS 보드는 먼저 커넥터에서 DFM 또는 안전 검토에 실패하는 경우가 많습니다. |
BMS PCB 주문 전 조달 질문
BMS 보드는 전기 설계와 제조 현실 사이에 있습니다. 구매자는 공칭 구리 중량만으로 스택업을 승인해서는 안 됩니다. 마감된 구리, 도금 허용 오차, 최소 피처 크기, 절연 라우팅 및 커넥터 랜드 형상 모두가 설계를 반복적으로 제작할 수 있는지 여부를 결정합니다.
자동차, 로봇 공학 및 재생 에너지 배터리 제품의 경우 BMS 리뷰를 관련 시스템 페이지(자동차 PCB 계산기, 로봇 제어 PCB 설계 및 재생 에너지 인버터 PCB 설계)에도 연결하세요.
- 구리 시작뿐만 아니라 완성된 구리 두께 및 도금 허용 오차에 대해서도 제작자에게 문의하십시오.
- BMS 커넥터 근처에서 선택한 구리 무게의 최소 트레이스와 공간을 확인하십시오.
- 패널화 전에 라우팅된 슬롯, 격리 간격 및 연면 대상을 확인하십시오.
- 무거운 구리가 미세 피치 모니터 IC 주변의 솔더 마스크 등록을 변경하는지 확인하세요.
- 플레이팅 및 환형 링 규칙을 통해 계획된 충전기 또는 어레이를 통한 사전 충전을 지원하는지 확인하세요.
- 네트가 실제 지속 전류를 전달하므로 구매가 약한 스택업을 대체하지 않는다는 문서입니다.
BMS PCB 견적은 구리 두께, 절연 형상 및 커넥터 병목 현상이 모두 동일한 전류 및 전압 가정에 연결될 때까지 불완전합니다.
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BMS PCBBattery Management SystemTrace WidthBattery PackHigh Current PCB
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빠른 FAQ
BMS PCB 트레이스의 크기는 전체 배터리 팩 전류에 맞게 조정되어야 합니까?
실제로 팩, 사전 충전, 접촉기 또는 충전기 전류를 전달하는 트레이스만 해당 전류에 맞게 크기를 조정해야 합니다. 대부분의 셀 감지 및 모니터 IC 넷은 매우 작은 전류를 전달하므로 주로 측정 정확도, 보호, 간격 및 잡음 제어를 위해 설계되어야 합니다.
BMS 보드의 좋은 시작점이 되는 구리 무게는 얼마입니까?
많은 모니터 및 밸런싱 보드는 1oz 구리로 시작합니다. BMS 보드에 지속적인 충전기, 사전 충전, 히터, 접촉기 또는 분배 전류가 포함되어 있거나 열과 전압 강하의 균형을 맞추는 경우 실제 1온스 주입으로 처리할 수 없는 경우 2온스로 이동하십시오.
BMS PCB에서 셀 감지 트레이스를 어떻게 라우팅해야 합니까?
일관된 간격, 모니터 IC 근처의 입력 필터링, 스위칭 또는 고전류 구리로부터의 제어된 분리를 통해 순서대로 셀 감지 트레이스를 라우팅하고 보호된 측정 네트를 만듭니다. 너비는 일반적으로 결함 보호 및 깔끔한 라우팅에 부차적입니다.
BMS PCB는 일반적으로 어디에서 과열됩니까?
일반적인 핫스팟은 저항기, 션트 및 켈빈 전환, 퓨즈 랜드, 커넥터 핀 이스케이프, 접촉기 드라이버 공급 경로 및 레이어 간에 충전기 또는 사전 충전 전류를 이동하는 필드를 통해 균형을 유지하는 것입니다.
BMS PCB를 주문하기 전에 조달 담당자가 무엇을 확인해야 합니까?
도금 기능, 슬롯 또는 배선된 절연 간격을 통해 완성된 구리 두께, 최소 트레이스 및 공간, 팩 전압에 대한 연면거리 및 공간거리 규칙, 그리고 무거운 구리 또는 선택적 도금이 리드 타임을 변경하는지 여부를 확인합니다.
계산할 준비가 되셨나요?
무료 PCB 설계 계산기를 사용하여 배운 내용을 실천하세요.