BMS-绝缘检测

一、为什么要进行绝缘检测

前言：BMS绝缘检测是指对电池组与车体之间的绝缘状态进行实时监测和检测。为了确保电池组与车体之间的绝缘性能良好，防止漏电和短路等安全隐患，BMS绝缘检测系统能够及时发现绝缘故障，并采取相应的措施进行处理。

BMS绝缘检测的原理是基于电阻测量的方法。绝缘检测装置通过测量电池组与车体之间的电阻值来判断绝缘状态。在正常情况下，电池组与车体之间的电阻值应该是无穷大，即电流无法通过。而当发生绝缘故障时，电池组与车体之间会出现漏电现象，电阻值就会变小。

总结：

1、绝缘检测是判断动力（正、负）总线与外壳“地”是否存在连接

2、理想状态下，电池包的高压+ 和高压- 对车身地的绝缘阻值应该 ∞

二、绝缘检测国标标准

当BMS工作时，绝缘电阻的要求如下。

耐电压测试条件如下图（GB/T 18384.3），如果动力电池标称电压500V，那么需要2000VAC来进行测试。

三、绝缘检测不平衡电桥方法

1、闭合S3和S4，等待继电器吸合（延时）

2、闭合S2，等待继电器吸合（延时）

3、读取R4两端的电压，记作U1

4、断开S2，等待继电器断开（延时）

5、闭合S1和S2，等待继电器吸合（延时）

6、读取R4两端的电压，记作U2

7、根据Rz和Rf求出Rx和Ry(Rx是Rz和R5并联电阻，Ry同理）

四、公式计算精确度处理

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>#define uint64_t unsigned long long/**************************************************************
//闭合K1b(JY_IO3)及K2b(JY_IO4)
//VBAT：电池电压
//U1：K4b(JY_IO2)闭合后的采样电压值
//U2：K4b(JY_IO2)、K3b(JY_IO1)都闭合后的采样电压值
//Ra：6M+20K = 6020K
//R2：499K*6 = 2994K
//a：20K/(6M+20K)=0.003322
//负极对地的电阻：Rf=(2*Ra*R2*a*VBAT*(U1-U2))/(a*VBAT*Ra*(a*VBAT+U2-U1)+2*a*VBAT*R2*(U2-U1)-Ra*U1*U2)
//正极对地的电阻：Rz=(2*(a*VBAT-U2)*Ra*R2*Rf)/(Rf*(2*R2*U2+2*Ra*U2)+2*Ra*R2*U2)//测试完成后断开K1b(JY_IO3)、K2b(JY_IO4)、K4b(JY_IO2)、K3b(JY_IO1)
*******************************************************************/uint64_t vbat=0x1b6d;
uint64_t u1=0x1b58;
uint64_t u2=0x1a73;/*
1、电阻精确到KΩ,电压精确到MV,计算结果不变（因为公式中完美抵消）
2、U1和U2精确到10mv,为防止溢出，每一小步计算完后精确度恢复到1mv
3、求Rf和Rz最后一步分子除以分母时，为提高精确度，让分子扩大十倍在除以分母，最后结果缩小10倍
4、根据多处例子可知，精确度还可以
*/
void InsulationResCheck(void)
{uint64_t  VBAT=vbat*112.687;	//vbat/65535*6.144*12.02/0.02*2*1000; 单位是1mvuint64_t  U1=u1*10*0.1875;		//1000/65535*6.144*2; 单位是10mvuint64_t  U2=u2*10*0.1875;uint64_t  Ra=6020; //单位KΩuint64_t  R2=3000; //单位KΩ	double  a=0.003322;	uint64_t  Rf=0,Rz=0,Rx=0,Ry=0; //正负极对地电阻(kΩ)	uint64_t  tempdat1=0,tempdat2=0,tempdat3=0,tempdat4=0,tempdat5=0,tempdat6=0,tempdat7=0;//Rf=(2*Ra*R2*a*VBAT*(U1-U2))/(a*VBAT*Ra*(a*VBAT+U2-U1)-2*a*VBAT*R2*(U1-U2)-Ra*U1*U2);//break;	//step9:计算负极对地的电阻/求出分子（缩小10000倍）tempdat1 = 2*Ra*a*R2;  printf("tempdat1 : %lld\r\n",tempdat1);tempdat2 = VBAT*(U1-U2)/10;printf("tempdat2 : %lld\r\n",tempdat2);tempdat1 = tempdat1/100; printf("tempdat1 : %lld\r\n",tempdat1);tempdat2 = tempdat2/100;printf("tempdat2 : %lld\r\n",tempdat2);tempdat3 = tempdat1*tempdat2;printf("tempdat3 : %lld\r\n",tempdat3);/求出分母（缩小10000倍）				tempdat4 = a*VBAT*Ra*(a*VBAT-(U1-U2)/10);	printf("tempdat4 : %lld\r\n",tempdat4);tempdat5 = 2*a*VBAT*R2*(U1-U2)/10;     				printf("tempdat5 : %lld\r\n",tempdat5);tempdat6 = Ra*U1/10*U2/10;   //溢出printf("tempdat6 : %lld\r\n",tempdat6);tempdat7 = (tempdat4-tempdat5-tempdat6)/10000;printf("tempdat7 : %lld\r\n",tempdat7);/BAT-对地电阻（缩小倍数抵消）								Rf = tempdat3*10/tempdat7; printf("Rf : %lld\r\n",Rf);//Rz=(2*(a*VBAT-U2)*Ra*R2*Rf)/(Rf*(2*R2*U2+2*Ra*U2)+2*Ra*R2*U2);//break;	//step8:计算正极对地的电阻	/求出分子（缩小10000倍）tempdat1 = 2*(a*VBAT-U2/10)*Ra;  printf("tempdat1 : %lld\r\n",tempdat1);tempdat2 = R2*Rf/10;printf("tempdat2 : %lld\r\n",tempdat2);tempdat1 = tempdat1/100; printf("tempdat1 : %lld\r\n",tempdat1);tempdat2 = tempdat2/100;printf("tempdat2 : %lld\r\n",tempdat2);tempdat3 = tempdat1*tempdat2;	printf("tempdat3 : %lld\r\n",tempdat3);		/求出分母（缩小10000倍）				tempdat4 = (2*R2*U2/10+2*Ra*U2/10)/10000;	printf("tempdat4 : %lld\r\n",tempdat4);tempdat5 = Rf/10*tempdat4; printf("tempdat5 : %lld\r\n",tempdat5);tempdat6 = 2*Ra*R2/10000;printf("tempdat6 : %lld\r\n",tempdat6);tempdat6 = tempdat6*U2/10;printf("tempdat6 : %lld\r\n",tempdat6);tempdat7 = tempdat5+tempdat6; printf("tempdat7 : %lld\r\n",tempdat7);/BAT+对地电阻（缩小倍数抵消）								Rz = tempdat3*10/tempdat7; printf("Rz : %lld\r\n",Rz);if(Rz==2000) {		Rx=0;}else{Rx = ((Rz*2000)/abs(2000-Rz)) / 10;}if(Rf==2000) {Ry=0;}else{Ry = ((Rf*2000)/abs(2000-Rf)) / 10;}printf("\nVBAT = %lld mv\n" ,VBAT);				printf("U1   = %lld mv\n" ,U1);		printf("U2   = %lld mv\n" ,U2);		printf("Rx   = %lld kΩ\n" ,Rx);	printf("Ry   = %lld kΩ\n" ,Ry);	
}int main()
{InsulationResCheck();while(1);return 0;
}