BMS涉及到的浪涌测试(下)---测试方法

huangguang

承接上文，接着介绍信号线与通信线的耦合/去耦网络的选择。信号线即标准中提到的非屏蔽不对称互联线，也分成了线-线耦合与线-地耦合两种方式；下图为两种耦合方式的示例图片（来自em test官网），使用了40Ω+CD的耦合方式。


此处两种耦合方式的耦合电阻都是40Ω；而CD为耦合装置的缩写，它有两种形式：一是0.5uF的电容，二是GDT（气体放电管），因为电容耦合可以维持波形的完整性，但是可能对高速的数据传输产生滤波的效果，而GDT的寄生电容较低，但是它耦合过去的波形可能有些开关噪声；具体选择看实际OEM的要求。通信线即标准中提到的非屏蔽对称互联线，例如CAN通信，可能是成本的考虑，车上BMS处的CAN很少使用屏蔽线，只进行双绞；此时耦合方式为线-地，出于浪涌为共模噪声的考虑，其耦合示例如下图（来自em test官网）。


上图中的耦合电阻Rc取值要求为：如果是两对/四条线，要求4个Rc的并联阻值为40Ω，即Rc为160Ω；而CD耦合装置要求如下图：


接下来介绍一下在BMS上可能会做的几种浪涌测试，其实和EFT/B很类似。低压端测试12V电源线测试布置图示如下，浪涌发生器通过耦合网络将脉冲注入到12V与GND上；铅酸电池正负极接到去耦网络的输入端，同时铅酸电池的负极连至接地参考平面；一般采取线-地的耦合方式，浪涌测试电压一般为±0.5KV。


信号线控制器上面比较容易受浪涌损伤的为充电端口那里的信号线，例如CAN线以及A+等，所以这里需要做浪涌测试，来验证鲁棒性；测试的布置如下图，这里一般都采用线-地的耦合方式，浪涌测试电压会更高，例如±2KV；还有就是A+信号线的话，CD一般为电容耦合，而CAN通信线的话，一般用GDT耦合。


低压端的浪涌测试一般要求在测试中、后都不能出现功能缺失与降级。高压端测试高压采样端一般很少要求做浪涌测试，但由于采样板容易烧毁的特性，所以这里只讨论采样板的几种可能的浪涌测试方法，主要针对对象为采样板的AFE。方法一、测试AFE的供电线，但电池模组在去耦网络输入端具体布置如下图，采用电源线测试方法，线-地耦合，浪涌脉冲施加到AFE的两条供电线上面，但不会施加到电池模组上；同时其他采样线与均衡线都是未连接状态，浪涌测试电压一般不会很高，例如500V以下，因为确实很容易损坏AFE。


方法二、测试电池模组直接给AFE的供电线如下图，采用电源线测试方法，线-地耦合，浪涌脉冲施加到电池模组给AFE的两条供电线上面，同时采样线与均衡线都是连接状态，这样其实每个采样端口也会感受到浪涌脉冲，与整车的浪涌场景可能更类似；这种测试方法有个比较特殊的地方，就是电池模组的内阻比较低，影响就是其上面的浪涌电压分压不会很高，所以可能需要浪涌发生器输出几KV的电压时，AFE才会损坏。


方法三、测试AFE的采样端口，同时不连接电池模组具体布置如下图，采用电源线测试方法，线-地耦合，浪涌脉冲施加到AFE某个采样通道上面，即验证某个通道的耐受能力；此时浪涌的测试电压也很低，因为也很容易坏。


总结：最近看了很多在浪涌测试时，AFE烧蚀冒烟的情况，心里还是很忐忑；以上所有，仅供参考。

shuizhonghua

关于信号线与通信线的耦合方式选择问题，这是一个汽车BMS浪涌测试中的关键环节。针对信号线，通常采用非屏蔽不对称互联线进行线-线耦合与线-地耦合两种方式的选择。其中，对于耦合电阻的选择，40Ω电阻在两种耦合方式中均有应用。关于耦合装置的选择，电容与气体放电管各有优劣。电容耦合能够保持波形完整性，但对高速数据传输可能产生滤波效果；气体放电管的寄生电容较低，但其耦合过去的波形可能会引入开关噪声。在选择过程中需要根据实际需求和应用场景进行评估。对于通信线的耦合方式选择同理。因此，针对实际应用场景和需求选择最合适的耦合方式是关键，需要根据OEM的要求进行具体决策。