電動汽車較傳統(tǒng)車多了一整套高壓部件(ess、dcdc、電機等)，較高的工作電壓對高電壓系統(tǒng)與車輛底盤之間的絕緣性能提出了更高的要求。所以從安全性上考量必須增加對絕緣狀態(tài)的檢測，特別是車輛在復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境下一旦出現(xiàn)碰撞、部件老化都可能導(dǎo)致絕緣性能的下降使底盤電位上升,不僅影響車載設(shè)備和ecu的工作，還會導(dǎo)致漏電回路的熱積累效應(yīng)造成車輛起火燃燒。動力電池系統(tǒng)ess是高壓的來源，因此絕緣檢測也成為了bms關(guān)鍵的功能之一。
1.規(guī)范要求
gb/t 18384.3-2015人員觸電防護中定義最大工作電壓小于等于60v的電力組件為*電壓等級，最大工作電壓大于60v的電力組件為b級電壓等級，對于b級電力組件必須滿足其有足夠的絕緣電阻(ri ≥ (vb * 500 ω/v))。在gb/t 18384.1-2015車載可充電儲能系統(tǒng)中規(guī)定bms需要對動力電池系統(tǒng)所有部件集成完畢的狀態(tài)下進行絕緣檢測，且采用絕緣電阻阻值來衡量絕緣狀態(tài)。絕緣電阻可分為總正對地rp和總負對地rn，衡量系統(tǒng)絕緣狀態(tài)ri一般取兩者之間的最小值。(目前48v系統(tǒng)正是出于避免達到b級電壓等級的要求而來的)
在qct 897-2011電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件中并未明確對絕緣電阻采集精度提出要求(如下表)。所以在項目應(yīng)用中需以oem的sor為準或參考企業(yè)標準。絕緣檢測的范圍較寬(一般在0~10m)因此保證全量程高精度難度較高且實際意義并不大，在測試中可根據(jù)在不同的量程范圍設(shè)置不同的精度要求。例如在低阻值區(qū)間(≤100kω)精度要求≤15%，在高阻值區(qū)間(100kω~10mω)精度要求≤10%
2.檢測方式
目前bms主要采用國標推薦的測量方法：
step1：閉合s1，斷開s2，采集u1點電壓和總壓u;
step2：閉合s2，斷開s1，采集u2點電壓和總壓u;
可得方程rx=(u*r2-(r1+r2)*(u1+u2))/u1;ry=(u*r2-(r1+r2)*(u1+u2))/u2;
代入u1、u2、r1、r2、以及總壓u即可通過方程求解rx、ry。
在商用車的應(yīng)用中絕緣檢測功能經(jīng)常會從bmu中剝離出來，采用絕緣檢測儀實現(xiàn)對絕緣電阻的測量。絕緣檢測儀多數(shù)采用的是低頻信號注入法，通過產(chǎn)生一個正負對稱的方波信號，使ess與gnd構(gòu)成測量回路，通過回路電流im與rm求得的電壓值計算出絕緣電阻ri。
3.benchmark
收集了行業(yè)內(nèi)部分企業(yè)組織關(guān)于絕緣檢測功能的技術(shù)：
4.應(yīng)用中常見的問題
在實際應(yīng)用中經(jīng)常會出現(xiàn)客戶抱怨ess有絕緣報警的情況，并且通常需要由bms工程師到現(xiàn)場進行問題排查。但在高壓電池系統(tǒng)設(shè)計的過程中對絕緣防護的考量是重中之重，實際中真的是由于ess問題導(dǎo)致的絕緣報警相對還是少數(shù)，更多的故障可能性來自于應(yīng)用環(huán)境。例如是由于電機、dcdc等部件的絕緣問題出發(fā)了bms的報警。所以在處理故障之前首先要確認ess在高壓斷開情況下的狀態(tài)以排除外部因素。另一種情況在于與充電樁連接時產(chǎn)生的問題。在gb/t 18487.1-2015電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)：通用要求中明確規(guī)定充電樁在充電啟動前自檢自身絕緣狀態(tài)并在進入充電狀態(tài)前關(guān)閉絕緣檢測，因此在合閘后的整個充電過程期間電動汽車(即bms)是一個負責(zé)進行高壓絕緣檢測的部件，但實際上有很多品牌的充電樁并不能按照標準要求執(zhí)行，導(dǎo)致絕緣采樣互相干擾觸發(fā)絕緣報警。