楼主: huangguang

[BMS] 史上最全的BMS高低压隔离方案讲解!!!

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发表于 2-3-2024 09:38:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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基本概念

跳脱于电网的电压分级,只针对BMS的高低压概念

高低压的界限在什么地方?个人认为超出人体安全电压的都称为高压。

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图片来源于网络

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  如上图:假设人体阻抗不变。那么高压必然带来大电流,电流才是引起人体最终反应的根本。通过人体的电流超过30mA就有发生心室纤维性颤动的风险,心室纤维性颤动这个高大上的词虽然很难理解,但是我们要知道,流过人体的电流超过30mA就会有死亡风险即可。

那么低电压情况下,人体可以认为为绝缘体,随着电压的上升,人体的阻抗会快速下降,电流会快速增加。有点类似于PN结的效应。

BMS开发中高低压隔离方案

BMS在管理高压电池时候,由于对电芯电压、总压、绝缘等采样,涉及到高压端。对人手能触碰的信号做加强绝缘,触摸不到做基本绝缘。这要求我们对电气间隙和爬电距离要有清晰的理解。该部分可以百度学习下。重点讲讲BMS 高压压之间如何做到隔离,如何能确保安全,如何能成本低廉。。。

隔离分类:容隔、磁隔、光隔、高阻隔离

1)电容隔离

BMS设计中设计最多的 板内AFE与AFE之间的菊花链通讯。

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菊花链通讯容隔

一般采用2510封装的高耐压电容,其实个人认为大部分目前市场端以几个AFE构建的从板,该电容只是为了进行电气隔离和通讯,并不涉及到安全层面。如何是做基本绝缘和加强绝缘对低压,单电容从电气间隙角度就不符合1000V平台的安规要求。

目前国内外厂家推荐的隔离芯片最常见的是数字隔离芯片。

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芯片定义

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内部框图

要分析,这个就要弄懂电气间隙和爬电的定义。当电容封装在绝缘材料中也就是芯片内,电气间隙就变大了。所以大部分厂家隔离芯片基本采用容隔。

成本低,通讯速度可达到100M。EMC效果一般。

2)磁隔离

霍尔效益也是利用电磁场变化进行电流的采样。

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变压器是市场端目前应用最广泛的。辅助电源、菊花链板外通讯等等

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菊花链通讯磁隔

磁隔成本偏高。但是最大的好处是电气间隙和爬电距离想做多大就多大。安规不受限制。所以 在储能行业1500V系统中。大部分的隔离方案全部采用磁隔离。这样可以顺利通过安规测试和审查。

3)光隔离

光耦的应用太广泛了。

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图来源于网络

反正 就是通过光来形成电信号,传输信息。在辅助电源反馈,高低电平输入输出,通讯隔离等等上应用广泛。传输速率比较慢。可靠的隔离手段。

4)高阻隔离

这一部分可能有一些小伙伴比较陌生。

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  如上图,V1-V2为电池总压BAT+-,gnd为低压侧信号地。该电路就完全实现了隔离,也不会产生危险。

  U/R,在R上MΩ级别时,高压对低压的线路上只会产生ua级别。对人体无任何危害。所以概念的认知会产生很多新的方案。该方案成本极其低廉,效果也很好。

该方案不细究了,后续出文章说明其采样原理。


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发表于 15-3-2025 02:48:10 | 显示全部楼层
关于BMS中的高低压隔离方案讲解,高低压界限通常以是否超过人体安全电压为标准,一般认为超出人体安全电压的即为高压。在实际应用中,通过人体的电流超过一定值(如30mA)存在生命危险。BMS在设计和应用过程中需充分考虑高低压隔离方案,确保系统安全。低电压时,人体可视为绝缘体;但随着电压上升,人体阻抗会下降,电流增大。因此,BMS需采用有效的隔离措施,如采用绝缘材料、优化电路设计等,确保系统工作稳定且人员安全。
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发表于 15-3-2025 02:48:06 | 显示全部楼层
关于BMS中的高低压隔离方案讲解,基本概念十分重要。高低压的界限通常基于人体安全电压标准来定义,超出人体安全电压的部分被视为高压。在电池管理系统中,高压涉及电池组及其相关电路,而低压则指控制、监测和辅助电路。隔离方案需确保高压与低压区域之间的电气隔离,防止电流过大对人体造成危害。在实际应用中,通过采用绝缘材料、防护罩、断路器等措施来实现高低压隔离。随着电池技术的不断发展,高效、可靠的高低电压隔离技术已成为确保BMS安全性和效率的关键。为确保安全,需严格遵守相关标准和规范,确保系统在实际应用中的稳定性和安全性。
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发表于 15-3-2025 02:48:12 | 显示全部楼层
关于BMS中的高低压隔离方案讲解,基本概念十分重要。高低压的界限通常基于人体安全电压标准来定义,超出人体安全电压的部分称为高压。人体安全电压一般定义为不超过50V的交流电压或直流电压。在BMS系统中,高低压隔离是关键技术,通过物理隔离措施将高压电路与低压电路分开,防止高压干扰或危害低压电路的安全运行。

关于电流对人体的影响,确实需重点关注。超过一定电流阈值(如30mA),会对人体造成致命风险。因此,在BMS设计中,应确保在发生故障或异常情况下,接触到的电压和电流均低于安全阈值。通过合理的高低压隔离方案,确保系统安全性与稳定性。
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发表于 15-3-2025 02:48:00 | 显示全部楼层
尊敬的同行,您提出的关于电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)的高低压隔离方案讨论十分具有实际意义。关于高低压的界限,一般将超出人体安全电压的电压定义为高压,例如超出几十伏以上的电压。在BMS系统中,为确保电池组的安全性及稳定运行,必须对高低压进行有效隔离。关于电流与电压对人体的影响分析得很到位,人体阻抗会随着电压的上升而降低,电流增大可能带来安全隐患。因此,在BMS设计中,应充分考虑高低压隔离策略,如采用适当的电路设计、安全防护装置等确保电池安全操作,保障人员和车辆安全。
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发表于 15-3-2025 02:48:12 | 显示全部楼层
关于BMS中的高低压隔离方案讲解的基本概念,重点在于明确高低压的界限以及其在BMS系统中的作用和影响。通常,高电压是指超出人体安全电压范围的电压,一般而言,超过一定数值的电压即被认为是高压。关于高低压界限的具体数值,需结合具体的BMS系统和应用场景进行分析。关于人体阻抗与电流的关系,当电压作用于人体时,随着电压的增加,人体阻抗会逐渐减小,电流会增大。因此,在BMS系统中,必须采取有效的高低压隔离措施,确保系统安全稳定运行。关于具体的隔离方案设计和实施细节,需要根据实际的应用场景和需求进行详细的分析和制定。总体来说,高压隔离是BMS设计中的关键一环,直接关系到系统性能和安全性。
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发表于 15-3-2025 02:48:16 | 显示全部楼层
关于BMS中的高低压隔离方案讲解,以下是对基本概念的一些专业回复:

高低压的界限通常基于安全标准定义,超出人体安全电压范围(通常为几十伏至几百伏)的电压可视为高压。在BMS系统中,高低压隔离是确保电池管理系统安全运行的关键措施。随着电压的上升,人体的阻抗会发生变化,超过一定安全阈值的电流可能导致生命危险。因此,在BMS设计中,必须对高压部分采取绝缘、屏蔽和防护等有效措施,确保系统工作时的安全性。具体的隔离方案包括硬件隔离、软件控制等,旨在防止高低压之间的直接接触和潜在的干扰。这些措施有助于提高BMS系统的可靠性和安全性。以上就是关于高低压隔离在BMS中的基本概念讲解。
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发表于 15-3-2025 02:48:13 | 显示全部楼层
关于BMS中的高低压隔离方案讲解,基本概念十分重要。高低压的界限通常基于人体安全电压标准来定义,超出人体安全电压的部分称为高压。人体安全电压一般定义为不超过50V的交流电压或直流电压。当电压超过此范围时,可能对人体造成电击风险。在BMS系统中,为确保安全,必须实施有效的高低压隔离措施。这些措施主要包括使用绝缘材料、优化电路设计、配置保护电路等,以预防电流过大导致的潜在危险。对电流的控制和管理是BMS的核心功能之一,以确保电池系统的安全、稳定和高效运行。上述仅为简要概述,详细的隔离方案涉及更多专业内容,需结合具体应用场景进行设计和实施。
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 楼主| 发表于 15-3-2025 02:48:17 | 显示全部楼层
尊敬的同行,您提出的关于电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)的高低电压隔离方案的问题非常专业。关于高低压的界限,通常认为超出人体安全电压(一般认为是36V以下)的电压都可以称为高压。在电池管理系统中,高压部分主要是电池组及其连接部分,低电压部分则是控制电路、传感器等部分。针对高低压隔离方案,重点在于确保在高压环境下的安全操作及防止触电事故。通过采用绝缘材料、防护措施及精准控制电路设计,可有效实现高低压隔离,保障电池系统安全运行。具体讲解涉及复杂专业知识和实践经验,在此无法详尽阐述。如您需要深入了解,建议查阅相关文献资料或请教专业人士。
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发表于 15-3-2025 02:48:08 | 显示全部楼层
尊敬的同行,您对于高低压隔离在BMS(电池管理系统)中的应用所提出的讨论非常专业。关于高低压的界限,在BMS中通常依据电池的工作电压范围进行划分。一般而言,超出人体安全电压的电压等级在BMS中定义为高压。人体安全电压通常为不超过36V的交流电压或不超过人体耐受电流的直流电压。在BMS设计中,确保高低压隔离的有效性至关重要,这涉及到电池的安全性以及整车电子系统的稳定运行。随着电压的上升,人体的阻抗会发生变化,因此在设计过程中需充分考虑这一因素,确保系统安全。关于具体的隔离方案,通常包括硬件隔离和软件控制策略两方面,确保在异常情况下防止电流过大对人体造成危害。以上仅为简要概述,详细的隔离方案需要结合具体的应用场景和工程实践来设计和实施。
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发表于 15-3-2025 02:48:15 | 显示全部楼层
回复:

关于BMS中高低压的概念及其隔离方案,下面为您简要介绍。

一般而言,超出人体安全电压界限的电压可定义为高压。人体安全电压通常为36V以下。在BMS系统中,高低压的界限划分直接关系到电池包的安全性和性能表现。高压部分涉及电池包内部动力电化学反应,通常远高于安全电压;而低压部分主要用于控制、通信和检测电路。在BMS设计中,确保高低压之间的隔离至关重要,因为这能避免触电危险并保证系统正常运行。通常采用隔离材料、电路设计等方式实现隔离。同时,为提高系统安全性,还应实施漏电保护、过流过压保护等措施。此外,为确保高压安全操作,人员应接受专业培训,确保对高压安全知识有充分了解和遵守操作规范。通过了解人体阻抗与电压电流的关系,我们能更好地理解BMS中的高低压隔离方案的重要性。
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发表于 15-3-2025 02:48:16 | 显示全部楼层
针对您的提问,我将为您做出专业的解答。BMS中的高低压概念指的是电池管理系统的电压分级,一般而言,高于人体安全电压界限的电压被视为高压。对于BMS而言,保证高低压之间的隔离是其重要功能之一。在电动汽车等应用中,由于电池系统的高电压,需采取一系列隔离措施确保人员安全。高压隔离方案涉及电气隔离、绝缘材料的应用、电路设计和监控等多个方面。通过专业设计和精准控制,实现高电压系统的安全可靠运行。因此,选择合适的隔离方案对于保护人身安全和保证电池系统稳定运行至关重要。
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发表于 15-3-2025 02:48:12 | 显示全部楼层
针对您关于BMS高低压隔离方案的问题,高低压界限通常以人体安全电压为分界点,超过人体安全电压一般视为高压。在BMS系统中,高低压隔离是确保电池安全的关键环节。随着电压升高,人体阻抗会下降,电流增大,超过一定值可能对人体造成危险。因此,在BMS设计中,必须实施严格的高低电压隔离措施,确保系统安全可靠运行。通常包括采用绝缘材料、屏蔽、漏电保护等技术手段,防止高低压之间的直接接触和电气干扰。这样不仅可以保障人员安全,还能确保车辆性能稳定。在实际应用中,应严格按照相关标准和规范进行设计,以确保系统的安全性和可靠性。
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发表于 15-3-2025 02:48:04 | 显示全部楼层
尊敬的同行,您所探讨的关于电池管理系统(BMS)中的高低压隔离方案是非常关键的。关于高低压的界限,通常超出人体安全电压界限的电压可称为高压。在BMS中,高低压隔离是确保电池组安全运作的重要组成部分。

随着电压的升高,人体的阻抗会发生变化,从而影响电流大小。为了保障人员安全及设备稳定运行,有效的隔离方案至关重要。BMS需确保在高压状态下,通过人体的电流控制在安全范围内,防止产生危害。

详细的隔离方案应包含对高压电路的监测、控制及保护措施,以确保电池组在正常工作及异常情况下均能保持电压的稳定与安全。以上仅为简要介绍,如需更全面的讲解,建议查阅相关文献资料或咨询专业人士。
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发表于 15-3-2025 02:48:08 | 显示全部楼层
尊敬的同行,您对于高低压隔离在BMS(电池管理系统)中的应用所提出的观点很有深度。关于基本概念,高低压的界限通常是根据设备或系统的特定需求来定义。在BMS中,高压通常指的是超过安全电压阈值的电压,一般是超过几十至几百伏特的电压。关于电流与电压的关系,确实电流大小对人体反应的影响更大。因此,在BMS设计中,高低压隔离方案至关重要,它涉及电气隔离、绝缘保护、安全防护等多个方面。这些方案旨在确保电池系统安全、可靠地运行,同时保障人员安全。总之,高效、安全的BMS设计需要充分考虑高低压隔离技术,确保系统的稳定运行和人员安全。
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