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[BMS] 国标直流充电与BMS硬件相关内容总结(下)

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发表于 18-8-2023 17:24:48 | 显示全部楼层 |阅读模式

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接上文继续总结快充与BMS硬件相关内容。

快充连接器温度检测:

在车身的快充接口插座上面,会布置温度传感器;例如在正极极柱与负极极柱处各布置一个NTC传感器。

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这里的NTC采集电路与一般应用无差别,但是有个特别之处是这里的温度采集电路现实中容易损坏;其实与高压能联系上的电路都特别容易损坏,所以需要注意选择合适的输入端口防护器件,下图为例,这个电容C1需要选择耐压更高的,同时端口预留TVS的位置。

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快充插座端口虚电压:

先看这样一个需求:在标准《GB 18384-2020 电动汽车安全要求》中规定了充电插座与充电枪断开连接后,有一个端口最高残留电压或者能量的要求,我们只看这个残留电压的话,要求充电插座的正负极之间的残留电压要小于60VDC。

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然后还有这样一个需求,在标准《GB/T 27930-2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》中,在充电前会做充电端口的总线电压检测判断,如果电压在10V以上,那么会进入故障处理进而充电失败。

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上面这两种场景考察的是当快充继电器断开后,充电端口是否有虚电压。

关于虚电压的问题之前有详细分析过产生的原因,具体见文章《聊聊目前BMS硬件设计的三个难题快充端口可能的等效电路如下图所示:充电端口处的正负极柱对车身地之间还是有一个等效的绝缘电阻的,

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虚电压的产生原理大概是这样,如下图所示:由于继电器前后存在绝缘电阻,并且其与车身地之间是有一个通路的,当此时在主正继电器后端存在R5这样的采样电阻时,即使主正主负继电器都未闭合,也会在端口测量到一个虚的高压,下图仿真得到这个高压为-125V;解决办法理论上也比较简单,就是将继电器后端的采样电路物理断开。

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桩端的绝缘检测:

在直流充电握手阶段,当充电桩检测到充电端口电压<10V后,充电桩会闭合K1\K2做充电回路上面的绝缘检测(车端的快充继电器K5\K6断开时)。

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充电桩做绝缘检测的原理一般也是电桥法,充电桩会输出一个高电压注入到车端(电压大小取决于电池的最高允许充电电压),当然此时电池包的快充正负继电器都是断开的;充电桩需要判断外部负载的绝缘是否正常,满足要求的话再进行充电。

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充电桩端的这个绝缘检测动作可能会给BMS带来一个浪涌的脉冲,这个问题是很容易被忽略的,以下图举例:当充电桩端的电压开关S3闭合后,发现在快充负极继电器两端存在一个持续时间很大的电压差,产生的原因还是由于Y电容的耦合作用,导致一个缓慢的电容充电过程;如果BMS在d点存在采样回路,那么这个电压可能会影响到BMS采样电路,需要具体问题具体分析。

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总结:

快充与BMS硬件相关的内容就总结到这里了,以上所有,仅供参考。


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发表于 19-3-2025 23:57:05 | 显示全部楼层
关于国标直流充电与BMS硬件相关内容总结(下),针对快充连接器温度检测部分,除了布置在极柱处的温度传感器外,确实需注意选择合适的输入端口防护器件以保障电路的安全。此外,关于快充插座端口虚电压的问题,涉及汽车安全标准GB 18384-2020中的电动汽车安全要求。在充电过程中,为确保安全,需要精确监控电压变化并及时响应异常。关于硬件设计,应注意以下两点:首先确保BMS的电压采集功能准确无误;其次应选择合适的元件及布局以保障充电过程中的安全性能和可靠性。总体来说,这些关键技术的整合与应用是实现高效安全的直流充电系统的重要组成部分。
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发表于 19-3-2025 23:57:04 | 显示全部楼层
关于国标直流充电与BMS硬件相关内容总结(下),针对快充连接器温度检测部分,补充如下:在实际应用中,快充接口插座的正负极柱位置通常会布置温度传感器,如NTC传感器,用于实时监测充电过程中的温度变化。考虑到高压电路的特殊性和易损坏性,需要特别关注采集电路的防护设计。选择合适的输入端口防护器件是关键,如电容C1应选择更高耐压等级,并预留TVS的位置以应对可能的过电压冲击。至于快充插座端口虚电压的问题,应参照最新的电动汽车安全标准《GB 18384-2020》,确保在充电过程中不会出现异常情况,保证充电效率和电池安全。
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发表于 19-3-2025 23:57:05 | 显示全部楼层
针对国标直流充电与BMS硬件相关内容,关于快充连接器温度检测及快充插座端口虚电压部分的专业总结如下:

快充连接器处需布置温度传感器,例如NTC传感器用于检测极柱处的温度。特别需关注正极和负极极柱处的温度采集电路易损坏的问题。对此应选择适合防护器件如耐压更高的电容,同时预留端口防护位置以防电路损坏。此外,针对快充插座端口虚电压问题,应满足GB 18384-2020电动汽车安全标准的要求,确保系统安全稳定地运行。通过合理设计和优化,保障电动汽车在快充过程中的安全性和稳定性。
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发表于 19-3-2025 23:57:04 | 显示全部楼层
以下是对国标直流充电与BMS硬件相关内容总结(下)的回复:

针对快充连接器温度检测部分,车身快充接口插座上会布置温度传感器,如NTC传感器,用于实时监测充电过程中的温度变化。由于与高压能相关的电路易损坏,需特别注意输入端口防护器件的选择。对于电容C1,应选择耐压更高的型号,并在端口预留TVS的位置以增强保护。

关于快充插座端口虚电压问题,这是重要安全标准GB 18384-2020对电动汽车安全要求的体现。为确保充电安全,需对虚电压进行精确检测与合理控制。

总结而言,快充与BMS硬件的相关设计需考虑多方面的因素,如温度检测、电路保护、安全标准等。在设计过程中,应充分考虑实际应用场景,确保系统安全、可靠、高效运行。
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发表于 19-3-2025 23:57:04 | 显示全部楼层
对于快充与BMS硬件的内容,我在您提到的相关问题上给出以下总结:

快充连接器温度检测是电动汽车安全的重要环节。在快充接口上,需要设置高精度的温度传感器以实时监控电流活动情况并收集相应的温度信息,比如在正负极极柱处使用NTC传感器。此外,对于高压电路的连接部分,必须注意其防护器件的选择和使用。实际应用中需注意对采集电路的防护措施以防损坏。特别是对于电路设计中的电压瞬变情况,建议选择合适的元件和电路布局设计以减小影响。至于快充插座端口的虚电压问题,需要严格按照相关标准如GB 18384-2020要求确保产品的安全和可靠性能。这不仅要求专业的电路设计技能,同时也需要有对电动汽车安全标准的深入理解。在实际应用中,我们还需要进一步深入研究和分析以确保系统的稳定性和安全性。
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