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四月份天氣真的開始熱起來了，辦公室都開了空調(diào)；疫情的影響出乎意料，很多小伙伴最近一直在家辦公，祝愿大家都平平安安的。

BMS在硬件設(shè)計(jì)上面我總結(jié)了三個(gè)疑難問題：一是硬件由于未知原因造成損壞問題，二是Y電容對絕緣電阻檢測的影響問題，三是繼電器后端的虛電壓問題；這些問題在之前的文章中多少都涉及過，這次放到一起來總結(jié)。

硬件由于未知原因造成損壞

硬件損壞一定是最頭疼的問題，尤其是量產(chǎn)產(chǎn)品，每天會(huì)被SQE等一大幫人圍著你去解決問題，而且很難找到損壞原因；BMS上損壞概率比較高的地方是AFE 電路與快充接口電路。

AFE采樣電路：AFE采樣電路損壞是見得最多的，例如端口的濾波電阻、均衡電阻以及AFE等等；損壞的場景也有很多，例如ESD（但很少見）、未知浪涌（最難定位）、熱插拔、絕緣不良、模組銅排裝配等；為此，需要做相應(yīng)的防護(hù)，并且需要測試驗(yàn)證，之前有篇文章專門介紹，鏈接為《必須了解的BMS采樣板的端口耐受能力測試項(xiàng)目》。

快充接口電路：標(biāo)準(zhǔn)的接口信號如下圖所示，其中損壞主要集中在低壓信號接口，例如CAN收發(fā)器電路，端口只做ESD防護(hù)還不夠，需要增加浪涌防護(hù)；另外快充溫度檢測電路也比較容易損壞，例如端口的濾波電容、分壓電阻等；還有A+A-信號端口上面串聯(lián)的磁珠或保險(xiǎn)絲也比較容易損壞；究其原因，還是因?yàn)槊恳患业目斐錁顿|(zhì)量參差不齊，有的存在異常能量灌入；對于BMS設(shè)計(jì)來講，這些地方增強(qiáng)防護(hù)能力是不過分的。

Y電容對絕緣電阻檢測的影響

Y電容來源有幾點(diǎn)：電芯與托盤構(gòu)成的等效電容、BMS上面的濾波電容以及其他高壓部件的濾波電容等；容值大概幾納法到幾微法，整車對Y電容的大小是有要求的，這里不展開討論；Y電容影響主要指電橋法方案中，它延遲了穩(wěn)態(tài)建立的時(shí)間，若使用未收斂的電壓值去計(jì)算，得出的結(jié)果也是不準(zhǔn)確的；詳細(xì)介紹見鏈接《你應(yīng)該了解的BMS涉及到的X和Y電容》。

如何來減小或避免Y電容的影響呢？目前還沒有找到比較有效的方案，都是做采樣時(shí)間與精度的折中讓步；另外目前看到絕緣檢測電橋法方案越來越趨于簡單，電阻橋臂布置兩個(gè)就夠了，典型的是MODEL 3的控制板，國內(nèi)公司也有這種做法。

繼電器后端的虛電壓問題

虛電壓問題才是今天主要想聊的事，先看這樣的一個(gè)需求：當(dāng)電池包內(nèi)部的正負(fù)極繼電器還未閉合時(shí)，要求在繼電器的高壓連接器端口不可以測量到一個(gè)虛的高電壓，如下圖所示；這個(gè)需求容易理解，主正主負(fù)繼電器未閉合時(shí)，就應(yīng)該在外部測量不到高壓。

虛電壓的產(chǎn)生原理大概是這樣，如下圖所示：由于繼電器前后存在絕緣電阻，并且其與車身地之間是有一個(gè)通路的，當(dāng)此時(shí)在主正繼電器后端存在R5這樣的采樣電阻時(shí)，即使主正主負(fù)繼電器都未閉合，也會(huì)在端口測量到一個(gè)虛的高壓，下圖仿真得到這個(gè)高壓為-125V。

上圖為負(fù)電壓的情況，如果在主負(fù)繼電器后端存在一個(gè)R5這樣的采樣電阻，如下圖所示，那么此時(shí)仿真得到在端口處的電壓就是一個(gè)正值，即125V。

當(dāng)然上面兩種場景在端口產(chǎn)生的高壓是一個(gè)虛電壓，也就是說它虛高、沒有帶負(fù)載能力；證明一下，如下圖所示，我們在端口并聯(lián)一個(gè)10K的電阻，此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)端口電壓就接近0V了；這個(gè)虛電壓與我們的高壓采集電路強(qiáng)相關(guān)，最近與老同事聊天，大家都遇到了這個(gè)問題。

虛電壓主要有三個(gè)方面的影響：一是這個(gè)高壓可能會(huì)對人造成電擊傷害，這個(gè)要具體評估；二是在電池包的EOL測試過程中，會(huì)有一項(xiàng)針對繼電器未閉合時(shí)、高壓連接器端口電壓大小的測試，此時(shí)會(huì)造成測試Fail；第三方面影響就是對快充的影響，具體為當(dāng)快充物理連接建立后，充電樁會(huì)在K1K2K5K6閉合前，檢測判斷DC總線上面的電壓是否小于10V，是的話才正常進(jìn)入充電流程，否則充電Fail。