BMS里面的安规设计：电气间隙与爬电距离（下）

lixinfu

上接前文，这一篇主要介绍电气间隙与爬电距离的计算方法；还是要事先介绍几个概念定义。

污染等级

对于绝缘来说，固体内部绝缘效果最好，然后是气体内部，最差的是固体和气体分界处表面；这是因为固体表面的污染导致，为了量化污染程度，它被分为以下几个等级（图片来源于GB/T 16935.1-2008）：



对于BMS来讲，因为PACK的IP等级一般为IP67，是一个比较良好的密闭环境，所以这里的污染等级一般选择为污染等级2。

绝缘材料的CTI

相比电痕化指数（CTI）是用来对绝缘材料的绝缘性能进行评价的等级参考，CTI数值越大，代表绝缘性能越好；



对BMS实际应用来说，涉及到的绝缘材料主要是PCB、器件材料和壳体材料；一般通用的要求是PCB的CTI≥175，其他材料CTI≥600。

海拔修正系数

海拔主要对电气间隙有影响，在2000m以下不考虑海拔影响，但2000m以上就要考虑，主要方法就是需要乘以一个海拔系数做降额，具体见下表。



BMS一般应用环境的海拔要求在5000m以下，所以海拔因素也是要考虑的。

电气间隙与爬电距离计算的方法其实说白了就是查表法。

最小电气间隙的确定

根据GB/T 16935.1，电气间隙应以承受所要求的冲击耐受电压来确定。说得浅显些，需要选取一个在实际电路中出现的最大过压值，然后对应下表，直接选择对应的电气间隙。



这里再澄清一下，GB/T 16935.1是一个通用的安规标准，目前还没有专门针对电动汽车的安规标准，所以暂时参考通用标准。

在GB/T 16935.1里面，推荐了几个额定冲击电压的优选值，为了保险起见，我们可以选择2500V作为BMS加强绝缘的冲击耐受电压。



这样的话，污染等级为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，注意还要乘以海拔系数：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。

最小爬电距离的选取

爬电距离也是类似方法，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。



总结：

安规到此就先告一段落了，里面有些东西写的一笔带过，像怎么确定冲击耐受电压等，这些东西还是要回归标准本身，也就是大家要通读标准再来看这个问题，要想吃透，还得靠各位自己下功夫，我最多算扫一下盲，让大家知道有这一回事；以上所有，仅供参考。

shinch

关于您提到的BMS中的安规设计，关于电气间隙与爬电距离的计算方法，首先需要明确几个关键概念。其中，污染等级是评估绝缘材料表面污染程度的重要参数。在固体与气体分界处的表面，绝缘效果最差，主要由于固体表面的污染。对于BMS而言，考虑到PACK的IP等级一般为IP67，即在一个良好的密闭环境中，其污染等级一般可定为污染等级2。

接下来，关于绝缘材料的电痕化指数（CTI），它是评价绝缘材料绝缘性能的重要指标。CTI值越高，代表材料的绝缘性能越好。在进行电气间隙和爬电距离的计算时，需要考虑CTI值与污染等级的结合，以确保在特定环境下绝缘性能满足要求。

对于具体的计算方法和设计建议，后续将进行详细阐述。确保在复杂的电气系统中，电气间隙与爬电距离的设计能够满足安全标准，保障系统的稳定运行。

cengjili

针对上文关于汽车电池管理系统（BMS）中的安规设计内容，继续深入讨论电气间隙与爬电距离的计算方法，需先理解几个关键概念：

污染等级在绝缘设计中至关重要，特别是对于BMS这样的密封环境，通常选择污染等级2作为基准。固体表面污染会影响绝缘效果，因此在设计时需充分考虑。此外，绝缘材料的电痕化指数（CTI）是衡量其在污染条件下的绝缘性能的重要参数。了解CTI有助于更准确地评估电气间隙和爬电距离的设计要求。

计算方法上，需依据绝缘材料的电气性能、预期的工作电压、污染等级及CTI值来综合考量。设计时应确保电气间隙足够防止电弧产生，同时爬电距离需考虑到绝缘材料在污染和潮湿环境下的耐受能力。通过精确计算并选择合适的参数，能够确保BMS的安全性和可靠性。在实际应用中还需考虑实际工作环境的特殊因素，以确保设计的合理性和安全性。

babylemon828

针对上述帖子关于汽车电池管理系统（BMS）中的电气间隙与爬电距离设计的专业回复如下：

关于污染等级的定义，其为评估绝缘表面污染程度的重要参数。在BMS中，由于电池包的IP等级为IP67，具备优良的密闭性能，因此污染等级通常被设定为2级。此外，绝缘材料的电痕化指数（CTI）是评估绝缘材料绝缘性能的关键指标。在设计过程中，我们必须考虑污染等级和CTI值对电气间隙和爬电距离的影响。电气间隙和爬电距离的计算应基于这两个参数，确保设计符合标准要求，以保障BMS的安全运行。计算方法需依据具体的电路设计及环境因素综合考量。
注：电气间隙是指不同电位的导电零件之间的空间最短距离；爬电距离是指沿绝缘材料表面能够形成导电通路的最短距离。这两者的设计合理性直接影响电气安全性能。希望这些内容对您理解BMS设计有所帮助。如您还有其他疑问或需求进一步解读，请继续交流。