這兩天在補覺,前幾天在產線定位耐壓失效問題,熬了幾天夜,也發(fā)現(xiàn)了幾個之前沒有注意的地方,回來后找了一下資料,有收獲一起總結下。
問題背景是對電池包做耐壓測試,很久之前有篇文章介紹過耐壓測試時采集板損壞的問題,鏈接如下:里面交代了主要損壞采集板的原因是在耐壓測試過程中,出現(xiàn)了某一處的絕緣失效。
前幾天在討論群中,有同學分享了一個耐壓測試中絕緣失效導致的采集板損壞的視頻,感覺更加直觀,就放上來,如下:(視頻來源于微信聊天群,沒追溯到原作者,需要注明出處請告知我)
上面討論的都是當電池包出現(xiàn)絕緣失效后,采集板為什么損壞;但今天討論的也是耐壓測試時出現(xiàn)絕緣失效,但想探討的是導致失效的一個原因。先簡要畫一個系統(tǒng)測試的框圖如下:耐壓測試儀將直流或交流的高壓施加到電池與車身地的兩端,其極性與方向都可以調整。
所以一共有四種測試工況,如下表:實際這四種接法在測試中都要輪詢做一遍,確保測試齊備。
我們再把實際測試布置畫一下,如下圖:我們增加了BMS的供電電源設備以及數(shù)據(jù)監(jiān)控上位機的連接方式,二者都屬于低壓電路端;然后通過改變耐壓測試儀的HV與RETURN兩個表筆的方向與位置,實現(xiàn)上面四種工況的測量。
這里面我們其實遺漏了一個點,即電池包外部測試測量設備的接地問題;首先就是耐壓測試儀的接地情況,耐壓測試對外有紅黑兩個表筆,一個是HV輸出線,一個是Return返回線,其中Return這條線可能接大地,也可能不接大地。
具體的,Return這條線我遇到了三種不同的接地情況,具體與耐壓測試儀的廠家與型號相關;第一種就是直接與大地(外殼)連接,可以用萬用表測量到一個低阻抗通路,如下圖。
第二種情況是,正常耐壓測試儀斷電或上電時,Return這條線不與大地連接;但是一旦啟動耐壓測試時,其內部就通過開關切到與大地連接到一起了,這個接法很隱蔽。
第三種情況是Return線不與大地連接,即處于浮地狀態(tài),例如下圖是某廠家的耐壓測試儀說明書,里面明確定義了Return線不連接大地;同時里面強調了被測物要與大地做隔離。
那么,回歸到我們的電池包測試,如果耐壓測試儀的Return線連接到大地,同時12V供電電源與上位機電腦也都連接到大地時,咱們就會發(fā)現(xiàn)在工況三和工況四的情況下,會存在一個低阻抗回路,如下圖中的紫色箭頭標注:HV表筆從車身地或者通信線返回到電源內部或者電腦內部,然后又沿著大地返回到了Retrun處,這樣會直接導致耐壓Fail。
所以,有時會聽到做耐壓測試時,把CAN盒損壞了,就是這樣的一個道理;然后對于工況一和工況二而言,就不會有這個問題,因為正好Return線與大地以及車身地短路到一起,高壓與低壓之間沒有直接的通路,所以不會有問題;可能在產線上,你會發(fā)現(xiàn)正打沒有問題,而反打有問題,可能就是這個原因。
所以,為了避免這個意外的通路,不論耐壓測試儀的Return線是否接地,對我們來講,都要保證電池包的低壓電路與大地完全隔離,可以使用鉛酸電池替代普通的12V電壓源,上位機電腦的供電可以單獨使用UPS,或者使用自身的電池。
總結:
寫完了,還有點時間,準備小酌一杯,然后睡覺了;以上所有,僅供參考。