BMS在硬件設計上面(miàn)我總結了三個疑難問題：一是硬件由于未知原因造成(chéng)損壞問題，二是Y電容對(duì)絕緣電阻檢測的影響問題，三是繼電器後(hòu)端的虛電壓問題；這(zhè)些問題在之前的文章中多少都(dōu)涉及過(guò)，這(zhè)次放到一起(qǐ)來總結。

硬件由于未知原因造成(chéng)損壞

硬件損壞一定是最頭疼的問題，尤其是量産産品，每天會(huì)被(bèi)SQE等一大幫人圍著(zhe)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(yàng)電路：AFE采樣(yàng)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）、未知浪湧（最難定位）、熱插拔、絕緣不良、模組銅排裝配等；爲此，需要做相應的防護，并且需要測試驗證，之前有篇文章專門介紹，鏈接爲《必須了解的BMS采樣(yàng)闆的端口耐受能(néng)力測試項目》。

快充接口電路：标準的接口信号如下圖所示，其中損壞主要集中在低壓信号接口，例如CAN收發(fā)器電路，端口隻做ESD防護還(hái)不夠，需要增加浪湧防護；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(hái)有A+A-信号端口上面(miàn)串聯的磁珠或保險絲也比較容易損壞；究其原因，還(hái)是因爲每一家的快充樁質量參差不齊，有的存在異常能(néng)量灌入；對(duì)于BMS設計來講，這(zhè)些地方增強防護能(néng)力是不過(guò)分的。

Y電容對(duì)絕緣電阻檢測的影響

Y電容來源有幾點：電芯與托盤構成(chéng)的等效電容、BMS上面(miàn)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(duì)Y電容的大小是有要求的，這(zhè)裡(lǐ)不展開(kāi)讨論；Y電容影響主要指電橋法方案中，它延遲了穩态建立的時(shí)間，若使用未收斂的電壓值去計算，得出的結果也是不準确的；詳細介紹見鏈接《你應該了解的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(hái)沒(méi)有找到比較有效的方案，都(dōu)是做采樣(yàng)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(liǎng)個就(jiù)夠了，典型的是MODEL 3的控制闆，國(guó)内公司也有這(zhè)種(zhǒng)做法。

繼電器後(hòu)端的虛電壓問題

虛電壓問題才是今天主要想聊的事(shì)，先看這(zhè)樣(yàng)的一個需求：當電池包内部的正負極繼電器還(hái)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虛的高電壓，如下圖所示；這(zhè)個需求容易理解，主正主負繼電器未閉合時(shí)，就(jiù)應該在外部測量不到高壓。

虛電壓的産生原理大概是這(zhè)樣(yàng)，如下圖所示：由于繼電器前後(hòu)存在絕緣電阻，并且其與車身地之間是有一個通路的，當此時(shí)在主正繼電器後(hòu)端存在R5這(zhè)樣(yàng)的采樣(yàng)電阻時(shí)，即使主正主負繼電器都(dōu)未閉合，也會(huì)在端口測量到一個虛的高壓，下圖仿真得到這(zhè)個高壓爲-125V。

上圖爲負電壓的情況，如果在主負繼電器後(hòu)端存在一個R5這(zhè)樣(yàng)的采樣(yàng)電阻，如下圖所示，那麼(me)此時(shí)仿真得到在端口處的電壓就(jiù)是一個正值，即125V。

當然上面(miàn)兩(liǎng)種(zhǒng)場景在端口産生的高壓是一個虛電壓，也就(jiù)是說它虛高、沒(méi)有帶負載能(néng)力；證明一下，如下圖所示，我們在端口并聯一個10K的電阻，此時(shí)會(huì)發(fā)現端口電壓就(jiù)接近0V了；這(zhè)個虛電壓與我們的高壓采集電路強相關，最近與老同事(shì)聊天，大家都(dōu)遇到了這(zhè)個問題。

虛電壓主要有三個方面(miàn)的影響：一是這(zhè)個高壓可能(néng)會(huì)對(duì)人造成(chéng)電擊傷害，這(zhè)個要具體評估；二是在電池包的EOL測試過(guò)程中，會(huì)有一項針對(duì)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(chéng)測試Fail；第三方面(miàn)影響就(jiù)是對(duì)快充的影響，具體爲當快充物理連接建立後(hòu)，充電樁會(huì)在K1K2K5K6閉合前，檢測判斷DC總線上面(miàn)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。

總結：

說了這(zhè)麼(me)多，這(zhè)三個BMS設計的難點我暫時(shí)都(dōu)沒(méi)找到可靠的解決辦法；最近幾周下班後(hòu)的時(shí)間利用不是太好(hǎo)，刷手機的時(shí)間有點多，得盡快調整進(jìn)入正常的節奏；以上所有，僅供參考。