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简单聊聊电池系统内部的电位均衡

 酒仙桥北路 2019-12-02
我想找一些其他厂家的BMS实物来分析一下,只看优点,不评论其他;大家如果有途径可以弄到一些样机的话,可以联系我;尤其是国内厂家的BMS,现在能通过网络了解到的基本都是国外厂家的产品,反而国内的BMS产品信息更加封闭,不知道为什么。

其实个人感觉,从来没有好好想过产品接地的问题,就像一个灰犀牛,冷不丁会给你带来无法预计的麻烦。
在标准18384.3中,提到了电位均衡的概念,简单来讲,就是裸露的可导电外壳之间的电阻要小于0.1Ω。

在《电动汽车安全指南》中这样规定到:

在另外一个标准LV123中,也明确规定了电位均衡的阻抗值要求。

外漏可导电壳体之间的电位均衡通过接地来实现,主要目的就是为了防止两个外漏可导电壳体之间存在电压差,危害到人身安全。
下图是电池系统的简易框图,其中标出了主要部件的接地情况。

图中电池包的金属托盘地与车身地之间通过搭铁连接,所以电池托盘的地与车身地是同一个网络。
这里指的车身地、托盘地(GND)其实与大地之间是悬浮的,二者与大地之间的电位差是不确定的;所以本文的接地就是指接车身地,例如下图中整个电池托盘裸露的金属部分。

电芯的接地
准确来讲是电芯组成模组后,模组外壳的接地。
例如常见的方形电芯,通过模组的四个角安装孔打螺钉固定到底盘,大概是下图中这样:

当然,也有很多情况下是不接地的情况,或者接地不良的情况(如下图)。

所以对于模组外壳接地情况,目前看感觉如果模组外壳是非绝缘的,更多地偏向接地,防止人触电风险。
BMS的接地
BMS其自身的低压供电负就是整车的地,它同时又需要对高压电池进行采样,大概的框图如下,为了防止高压采样线漏电到外壳上,所以BMS外壳需要外部搭铁接地。

BMS有的是金属外壳、有的是塑料外壳,有的甚至没有外壳;而且金属外壳又分为外部喷漆与裸露两种。

其实对于BMS选取什么材质的外壳,没有统一的标准和规定,但是其中大多数控制器外壳都是金属材质。
需要进行电位均衡接地处理的是裸露的金属外壳,例如如下接地处理:

总结
这一次就是简单介绍一下电池包里面的搭铁接地的内容,以及来源的标准,后面再单独介绍一下接地不良可能造成的问题,通过一些实际案例来说明。以上所有,仅供参考。

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