絕緣電阻檢測

電動車在使用過程中，會出現諸如碰撞、零部件老化等情況，使整車高壓電系統與車輛底盤之間的絕緣出現異常，情況嚴重時，漏電回路產生的熱積累效應將造成車輛燃燒起火。

因此，對高壓電系統和車輛底盤之間的絕緣檢測，成為了BMS關鍵功能之一。

GB/T 18384.3-2015人員觸電防護中定義最大工作電壓大于60V的電力組件為B級電壓等級,B級電力組件必須滿足其有足夠的絕緣電阻。

在GB/T 18384.1-2015車載可充電儲能系統中規定BMS需要對動力電池系統所有部件(電芯、高壓組件、殼體以及線束等)集成完畢的狀態下進行絕緣檢測，且采用絕緣電阻阻值來衡量絕緣狀態。

必須保證所有導電部件與每一個電池電極之間的絕緣電阻和額定電壓的比值大于500Ω/V，即絕緣電阻(Ri ≥ (Vb * 500 Ω/V))

如果BMS監測到絕緣電阻降低至規定數值以下，則存儲一個DTC(高壓絕緣異常)，并在組合儀表上顯示警告燈亮起，將異常情況告知駕駛員。

豐田混合動力的絕緣電阻檢測電路

對電池溫度進行熱管理/監控

一般電池包的理想運行溫度為0℃~35℃，最高運行溫度為60℃。

當電池溫度低于下限溫度，電池無法正常工作，除了導致車輛無法正常啟動外，對電池本身也是種傷害。

電池低溫放電會造成電池電解質活性降低，導電能力差，放電能力差。如果在低溫時強行充電，還會造成負極析鋰問題和容量永久損傷，析出的鋰不斷積累，成為熱失控的重要起因。

因此，在動力電池溫度較低時，需要通過加熱器間接給電池加熱。

動力蓄電池內部加熱組件

在絕大部分實際使用場景下，大功率放電的電池模組升溫速度是很快的。尤其在夏季高溫環境下，當電池溫度超過上限時，會出現電池容量和輸出性能下降，甚至出現電池膨脹和鼓包等現象。

因此，需要通過BMS監控電池的溫度變化，來防止電池過熱。

BMS系統通過抑制充電電流和輸出電流，以及啟動冷卻系統，比如加快冷卻風扇轉速，增加冷卻液閥門的開合角度等等，使電池包溫度維持在合理范圍內，防止熱失控的產生。

目前主流的冷卻方式主要有風冷和水冷兩種。

BMS具備的熱管理功能，對保障動力電池安全和延長其壽命有著重要作用。

風冷系統及水冷系統

在線故障診斷和安全管理

由于高壓電會對人體造成巨大傷害，因此BMS一項非常重要的功能，就是在線故障診斷和安全管理。

電池系統常見故障包括但不僅限于電池組、高壓電回路、熱管理等各個子系統的傳感器故障、執行器故障以及網絡故障、各種控制器故障等。電池組本身故障是指過壓(過充)、欠壓(過放)、過電流、超高溫、內短路故障、電解液泄漏、絕緣降低等。

BMS能夠實時監控電池包的運行狀態，在診斷到上述故障后，通過通信線束向整車控制器發出警示，要求整車控制器對故障進行處理。如果BMS判斷故障已超出設定閾值，則可以判斷是否直接斷開主回路電路，以防止高溫、低溫、過充、過放、過流、漏電等對電池和人身產生損害。

電池系統的故障處理機制，一般采用故障分級處理方式，即不同的故障等級對應不同的處理方式。

故障等級與對應的處理機制一般分為3類：

1

輕微故障--發送警告，可繼續運行

2

?嚴重故障--發送警告，限制電池系

統運行功率

3

危險故障--發送警告，終止電池系統運

行，并記錄故障

除了以上核心功能外，BMS系統還具備系統內外信息交互、電池歷史信息存儲、高壓互鎖回路監測等功能。

其中有關高壓互鎖回路監測，涉及到高壓線束，在之前有關高壓部件和高壓線束的防護與標識設計推文中進行了詳細說明。

總結來說，BMS的核心功能就是檢測電池電壓，充放電電流以及溫度等信息，并且計算電池的荷電狀態，來選擇或調整充放電方式，以及確定是否需要開啟均衡管理，并且根據異常狀態對電池進行保護，確保電池的安全，延長電池的使用壽命。

審核編輯：劉清