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BMS开发(12) --- BMS的安规设计

2024-05-19 16:04:58·  来源：auto2battery制造与测试  
　

首先得查了下电气间隙 与 爬电距离概念


爬电距离（Creepage Distance）指沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间，在不同的使用情况下，由于导体周围的绝缘材料被电极化，导致绝缘材料呈现带电现象的带电区。爬电距离是沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。


爬电距离取决于工作电压的有效值，绝缘材料的CTI值对其影响较大。


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电气间隙：测量两个导电部件之间或导电部件与设备保护接口之间的最短距离。也就是说，在保证电气性能的稳定性和安全性的前提下，空气可以达到最短的绝缘距离。


电气间隙的大小取决于工作电压的峰值，电路中的工作电压对其影响较大。


BMS安规设计包括：电气间隙 与 爬电距离，两者距离都是为了进行电气隔离，防止人员触电和意外火灾，直观的感受就是下图中高压电路部分与低压的隔离带宽。


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BMS主板在一般系统应用中涉及到的安全距离如下图所示：


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主要包括三个方面：


（1） BMS板间高压电路与高压电路之间


（2）高压采集电路部分与BMS壳体之间的距离


（3）BMS板间高压电路与低压电路之间的距离。


BMS安规设计时考虑两个因素：一是安规距离，二是安规器件；


安规距离指前面提的电气间隙与爬电距离，要制定出一个具体的量值满足对应的安规绝缘要求。


安规器件就是指隔离处的变压器、数字隔离器等器件，它们要经过安规认证或经过实际安规测试。


一 、安规距离设计方法（查表法）


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参考上图：


污染等级（见下图）为2、非均匀电场、耐受电压2500V，那么对应的最小电气间隙为1.5mm，乘以海拔系数（见下图）：1.5*1.48=2.22mm，再留一下余量的话，一般可以取做3mm作为加强绝缘的最小电气间隙。


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二、爬电距离设计方法（查表法）


跨接在爬电距离两端的长期工作电压的有效值决定了爬电距离。举个例子，假如电池包最高总电压为800V，我们可以将它做为参考值，然后去查下表：污染等级还是2，PCB的材料组别选择CTI在175以上，电压有效值为800V，则最小的爬电距离为4mm，注意，如果是加强绝缘的话，按照标准还需要再乘以2倍，那就是8mm。


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