一、基本介紹
BMS 有三個主要系統：電池管理單元（BMU）、電池接線盒（BJB）和電池監控單元（CMU）。BMU 包含主控 MCU，是電池管理系統的控制部分，CMU 主要負責電池模組中電芯電壓、溫度的監控並反饋給 BMU，BJB 主要是一個機電箱，分流器、接觸器和熱熔斷器都在這個箱子裡。
HVBMS-LightningII 方案是一個用於電動汽車上的 800 V 的 BMS 方案，我主要負責 BJB Board 的硬體設計部分，BJB 板採用 2 顆 NXP MC33772C AFE，它測量並記錄總電池電壓以及流入和流出電池的電流。 MC33772C 符合 AEC Q-100 標準的堅固設備可熱插拔，並支持 ISO 26262，具有高達 ASIL D 功能安全的能力。本文主要介紹 BMS 方案的 BJB 板電源隔離的必要性。
二、電源隔離的必要性
在汽車 BMS（電池管理系統）方案中，BJB（保護電路板）的電源隔離具有重要的必要性。以下是一些原因：
1. 安全性：電源隔離可以提供額外的安全性，防止電池電源和其他系統電源之間的電氣干擾和潛在的故障傳遞。這對於防止火災、爆炸或其他危險情況具有重要意義。
2. 電磁兼容性：電源隔離可以提供電磁屏蔽，防止電磁干擾對系統正常運行的影響。汽車中存在許多電子系統和設備，如發動機控制單元、車載娛樂系統等，電源隔離可以防止 BMS 對這些系統產生干擾。
3. 故障隔離：電源隔離可以防止電池故障或其他部分故障擴散到整個系統。如果沒有電源隔離，一旦電池出現故障，可能會導致整個 BMS 系統無法正常工作。通過電源隔離，可以將故障限制在一個區域，以便更容易進行故障診斷和修復。
4. 可維護性：電源隔離可以提高系統的可維護性。在出現故障時，可以更容易地隔離和更換故障部件，而不會影響整個系統的操作。
總的來說，汽車 BMS 方案中的 BJB 板電源隔離是必要的，可以提供額外的安全性、電磁兼容性、故障隔離和可維護性。這對於確保 BMS 系統的正常運行、保護其他系統和設備免受故障和干擾的影響非常重要。
三、BJB 板隔離的實現方法
BJB 板電源隔離主要通過以下三種方式實現：
1. 電容隔離：利用電容的隔直通交特性，將直流電源與交流電源、高壓與低壓部分進行有效隔離。
2. 光電耦合器隔離：通過光電耦合器將電信號進行轉換，以實現輸入端和輸出端之間的電氣隔離。
3. 變壓器隔離：利用變壓器的原副邊電磁耦合原理，實現在電氣上的隔離。
四、設計電路
1. DC-DC 電源隔離模塊。DC-DC 隔離模塊電源是一種常用的電源模塊，它能夠將輸入電壓轉換為穩定的輸出電壓，並且具有隔離輸入與輸出的功能。
- 光電耦合器隔離。由於光耦是單向傳輸的，所以可以實現信號的單向傳輸，使輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩定，由於光耦是光電式的所以使用壽命長，擺脫了機械式觸電有吸合次數的缺陷。
- 變壓器隔離。由於輸入和輸出之間通過變壓器的電磁感應相連接，因此可以實現輸入和輸出隔離開來。
五、總結
倘若沒有考慮應用環境對電源隔離的要求，產品到了應用時就會出現因設計方案的不當導致的系統不穩定，甚至出現高壓損壞後級負載的情況，以及出現危害人身財產安全的情況。因此產品設計是否需要隔離至關重要。
六、參考文獻
[1] 電子發燒友網>電子元器件>光耦>光耦隔離的作用是什麼？
[2] X技術>最新專利>發電;變電;配電裝置的製造技術>一種 BMS 隔離電源電路的製作方法
[3] 愛採購>精選問答>變壓器隔離電路的作用
[4] 百度>如何利用 BMS 系統最大限度地發揮電動汽車電池的全部潛力
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作者：Amanda Yang / 楊友莉
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