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上一篇博客介绍了电池系统的电池包拓扑结构、BMS设计、电流、电压、温度、高压接触器控制。链接如下：

https://blog.csdn.net/qq_45579521/article/details/164326030?spm=1001.2014.3001.5501

这篇开始介绍一整个整车剩下的知识。

1.绝缘检测

在电池高压系统中，如果有人触碰高电压的电池包两端，则可能造成伤害甚至导致死亡。因此，电池包设计者必须非常小心地这种可能性降到最低。所有电线都应该是完全绝缘的。如果车辆由于事故、振动或者其他磨损，损坏了高压线路上的绝缘层，会引发安全隐患，因此BMS必须能够发现它警告车辆是有危险的。

在动力电池、储能电池以及高压电气系统中，绝缘检测是一项非常重要的安全功能。它主要用于判断高压正极、负极与车身或机壳之间的绝缘状态是否正常，防止由于绝缘下降引起人员触电、设备损坏甚至热失控等风险。

1.1电桥法

是目前较常见的一种绝缘检测思路。其基本原理是在高压正极、负极与车身地之间接入已知电阻，通过检测电压变化，反推出系统正负极对地绝缘电阻。

假设：

• 正极对地绝缘电阻为
• 负极对地绝缘电阻为

通过切换不同的检测电阻，并测量母线对地电压，就可以计算出：和的大小。

这种方法的优点是：

• 电路结构相对简单
• 成本较低
• 容易集成在BMS或绝缘监测模块中

但缺点是需要合理设计检测电阻和切换电路，同时要注意检测过程对高压系统本身的影响。

1.2 电压分压法

电压分压法通过测量：即正极对地电压，以及：即负极对地电压，来判断系统是否存在绝缘异常。正常情况下，两侧对地电压通常会保持一定比例关系。当其中一侧绝缘电阻明显下降时，对地电压分布会发生明显变化。

例如：

正极绝缘电阻下降后，正极对地电压可能明显降低，而负极对地电压发生相应变化。

这种方法能够较快发现绝缘异常，但如果要准确计算具体绝缘阻值，通常还需要增加已知电阻或配合切换电路。

2.保护

任何形式的能量储存都存在危险。当能量以不受控制的方式释放时，就会产生灾难性的风险。但是如何控制与能量存储在大容量电池包有关的风险。BMS的电子电路和软件部分共同构成整体的风险管理策略。它们必须提供监视和控制功能，以保护单体电池免受超限工作条件带来的损害。例如：当某个单体电池内部短路，会在微妙内带来数百安培电流的增长，因此，保护电路隔离故障的动作必须非常迅速，否则该单体电池会出现热失控。

保护装置包括热熔断器（当温度超过某一限制时，打开该接触器）、普通熔断器（当大电流持续一定时间后切断电气连接，但对于某些类型的故障来说，切换速度不够快）和电子故障检测设备。对于电子保护，BMS持续检测电压、电流和温度，当检测到故障时候，采取设计指定的操作。

如上图可以看出，电池包充电时，插入式充电器可以独立地监控电池包电压。当检测到电压过高时，将自动停止充电。

3.CAN总线通讯

CAN具有电气规范和数据包协议。CAN包含两根差分的串行总线，可将智能传感器和执行器组成网络。信息传递有两种速率：高优先级的信息以更高的波特率发送，而低优先级的信息以较低的速率发送。高速传递的信息用于关键性操作。通信协议定义总线上设备的寻址方法、传输速度和优先级设置、传输序列、错误检测与处理以上控制信号。

4.SOC估计

新能源车和传统燃油车的补给方式不一样，传统燃油车的补给方式是油箱，新能源的补给方式是电池。而输出动力方式两者也有区别：传统燃油车为发动机而新能源车为电机。所以说对于车能走都远，燃油车是看邮箱指标，而电池本身是看SOC，但燃油车的指标是准确的，电池本身的SOC是估算的。

从原理上来讲，为了能够计算SOC我们必须能够知道当前时刻所有单体电池的荷电状态和总容量。从物理上来讲，给电池充电会使锂从正极固体颗粒移动到负极颗粒中，而放电则是相反。从电化学来说，单体电池SOC与负极固体颗粒中的平均锂浓度呈正相关，与正极固体颗粒中的平均锂浓度呈负相关。

由于不能直接测量锂离子的密度或浓度，因此，好奇SOC是否与电压之间存在某种耦合关系，然而，仔细研究发现电池电压却决于温度和电极颗粒表面锂离子浓度，但SOC取决于颗粒平均锂离子浓度。此外，改变温度会改变电池电压，但不会改变平均浓度，因此不会改变SOC，电池静置会改变电压，不会改变平均浓度，从而不会改变SOC。电池使用历史改变了稳态表面浓度与平均浓度，所以仅仅通过电压确定SOC是不准确的。

SOC的改变只源于电池上流过的电流，这可能是由于外电路的充放电引起的，也可能是由内部的自放电导致的。因此电压可以作为SOC的间接指示，而不是SOC的直接测量。