汽車BMS電池管理系統(tǒng)是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶，可智能化監(jiān)控管理各個(gè)電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。電動(dòng)汽車電池電壓范圍為200~800V，汽車使用時(shí)或電池充電時(shí)一旦發(fā)生觸電故障，會(huì)造成致命威脅！故電池和車體之間要有隔離設(shè)計(jì)，且絕緣強(qiáng)度必須高達(dá)3-4倍的工作電壓。即汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)絕緣強(qiáng)度要達(dá)到1500-2800Vdc（GT/B 18384.1-2015，7.3.3.3.2）。

主流的BMS絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)是通過檢測(cè)加直流電壓在動(dòng)力母線和車身搭鐵之間絕緣電阻上產(chǎn)生的漏電流進(jìn)行安全監(jiān)控。此漏電流可以采用一個(gè)小的電流探針在電池和車體連接處測(cè)量并監(jiān)控結(jié)果。測(cè)量時(shí)，高壓電池電路需要短時(shí)間連接到低壓測(cè)量電路，這里需要用一個(gè)高絕緣電壓的開關(guān)器件-高壓干簧繼電器做監(jiān)測(cè)和保護(hù)功能，故對(duì)高壓干簧繼電器的合理選擇成為BMS絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵！

高檔電動(dòng)汽車（如：BMW、AUDI、Daimler、Volkswagen等）選用的干簧繼電器供應(yīng)商是Standex-Meder Electronics（斯丹麥德電子），主要是Standex-Meder Electronics提供的干簧繼電器相比傳統(tǒng)的固態(tài)繼電器（SSR和OptoMOS）技術(shù)優(yōu)勢(shì)更明顯，其技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)如下：

1）更低的導(dǎo)通電阻（0.1Ω VS 300Ω）

2）無漏電流（0 VS 10μA @1500V，1μA@250V）

3）更低的輸出電容（typ 0.5pF VS 3pF）

4）更寬的工作溫度范圍（-40℃~105℃ VS -40℃~85℃）

5）觸點(diǎn)間擊穿電壓高達(dá)5KV

6）物理隔離VS非物理隔離

在BMS絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)中，本文介紹一款Standex-Meder Electronics推出的干簧繼電器KT05-1A-BV88622。其額定功率100W，最大切換電壓達(dá)1000VDC，最高至5kVDC簧片擊穿電壓，沒有內(nèi)部焊點(diǎn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，滿足爬電距離12mm的要求，符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，AEC-Q200 & UL認(rèn)證。

其尺寸為L(zhǎng)*W*H=30.2mm*10.2mm*8.7mm，pin間距為20.3mm、27.94mm，具體請(qǐng)參考如下圖1所示。

圖1：高壓干簧繼電器KT05-1A-BV88622尺寸圖

最后介紹下，利用該高壓干簧管電動(dòng)汽車BMS高壓絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)參考電路，如圖2所示。設(shè)計(jì)原理：利用2個(gè)干簧繼電器（KT-Relay）分別測(cè)量電池的正、負(fù)母線，其作用是隔離高壓電池電路和低壓測(cè)量電路。當(dāng)繼電器觸點(diǎn)斷開時(shí)，高擊穿電壓提供完美隔離；當(dāng)繼電器觸點(diǎn)閉合時(shí)，極低的導(dǎo)通電阻不會(huì)影響測(cè)量精度。

圖2：干簧管高壓絕緣檢測(cè)參考電路