BMS常见失落效模式及分析绝缘耐压测试不通过

QC/T 897与新版国标GB/T 38661等分别有规定BMS绝缘电阻和耐压的测试方法。
测试绝缘电阻用的是DC，而耐压则利用AC。
以绝缘电阻测试方法为例，分别比拟QC/T 897与GB/T38661。

以下QC/T 897哀求测试绝缘电阻方法，规定在电压采样端子与壳体之间用500V DC测试。
不过在实际的测试过程中一样平常是高于这个哀求的。

以下为新版国标GB/T 38661-2020中规定的绝缘电阻测试方法。
以绝缘电阻为例，个中紧张表示了三个变革：一是测试电压等级根据电池系统的电压等级有所变革，不再只是500V，最高用1000V测试（现在的实际项目电池系统总压基本大于300V，因此基本是用1000V测试绝缘电阻了）；二是测试韶光哀求持续60S；三是将壳体改为对供电电源端子（便是低压供电的正负极）。
第三点更符合实际情形，由于BMS壳体在装车前并不一定就等效于低压电源负，可能电池系统装车后壳体才搭铁至低压电源负。

以GB/T 38661方法为例，简化测试模型如下所示，分别在总负对地低压电源地之间、总正对低压电源地之间测试绝缘电阻（这里低压电源地当做了电池箱壳体）。

假设电池组总压350V，当1000V绝缘表测试总负对地时，根据叠加定理知，总正端对地实际有1350V电压。
显然靠近总正端更随意马虎涌现高压击穿。

下图总正对地打绝缘，根据叠加定理，此时总负端对地电压只有1000-350=650V，总负端涌现低绝缘电阻概率会低一些。

从上面剖析看出，打绝缘时，总正端总会承受更高的电压，总正端更随意马虎涌现高压击穿。

一旦绝缘测试不通过，涌现绝缘电阻偏低，有哪些可能缘故原由？可以分两个方面来剖析。

如下图，将AFE与BCU一起画出来。

第1种情形，绝缘电阻偏低，指的是图中R1等效电阻偏低。
R1是电池模组的放电端（正负极）与电池壳体之间绝缘电阻。
此时打绝缘或耐压，R1泄电流一定超过规定，绝缘测试NG。
这种情形是也是最做绝缘或耐压测试的紧张缘故原由，便是为了筛选出绝缘电阻不达标的产品。

第2种情形，很多时候不太把稳到。
即通过图中R2形成击穿回路。
R2指的是模组采集板上的电压采集端与温度采集端（NTC）的等效打仗电阻。
如果NTC是的采集在BMS内部没有做高低压的隔离，则有可能涌现这种失落效模式。

比如以下模组电压采集与温度采集都集成在FPC上。
NTC采集模组铝排的温度，如果NTC与电池电压采样走线的电气间隙不足，并且NTC电压旗子暗记在BMS内部通过AD转换成数字旗子暗记并没有高低压隔离，则在绝缘/耐压测试过程中有可能涌现耐压击穿破坏BMS的情形。
幸运的话，也会能直接在NTC表面瞥见电击闪络。

绝缘或耐压测试不通过导致的后果

先对第一种情形做一个仿真，搭建如下模型，假设R5是绝缘电阻，其值只有0.5，总负端DC 1000V打绝缘测试，当S1闭合时，不雅观察端口1与2之间的电压变革。

示波器显示，端口1与2之间电压由12.6V跳变至-95.893V，端口1与2是直接连接AFE电压采样线，可见电池组与壳体之间绝缘电阻偏低有一定概率在打绝缘时烧毁BMS的AFE芯片或干系器件。

第2种情形，当高压通过NTC耦合到BMS的低压电源地之后，由于BMS地有很多电容，这时高压脉冲可能再通过这些电容耦合，终极击穿破坏某些元器件，尤其是IC类器件。
这些元器件也可能在BCU中，也可能在BMU中。
以是当创造有元器件因打绝缘破坏，不可轻易判断为BMS的设计毛病。
当然，BMS也有进一步优化的空间，比如将温度采集模块高低压隔离开，但更直接的改进方向则是优化改进FPC中NTC与电压采样线之间的电气间隙。

本文紧张磋商电池系统在绝缘耐压测试过程中失落效的两种可能性缘故原由，第1种可能是由于模组与电池包壳体绝缘电阻低（比如组装过程电芯裹膜被金属颗粒物刺破），这种真实的绝缘电阻偏低，当绝缘或耐压测试时，有概率会烧损AFE芯片或其干系元器件；第2种情形，温度传感器NTC模块如果不是高低压隔离，当FPC上的传感器NTC与电压采样走线之间电气间隙不敷，则在绝缘耐压测试时有可能破坏BMS中某些元器件，此时直接改进方向是优化改进FPC中NTC与电压采样线之间的电气间隙。