四、智能軟件保護板防打火問題

換電為什么會打火？

如我們上圖所示，是一個系統簡化的原理框圖，電池組通過一個開關，給后邊的驅動電機進行一個負載開關閉合，然后在開關打開瞬間由于電機控制器內部有較大的一個電容，因為電機控制器本身就像電源一樣，內部電路上一般電容容量比較大，幾百瓦的電機控制器一般電容大約在3000uf左右。

所以當開關閉合的瞬間，就出現了電池組給電容充電的過程，電容吸收能力很強，內阻又極小，所以基本上就等同于電池瞬間短路了一下。如果電池包接口事先已經處于打開的狀態，再把電池插到車上就會出現接插件有瞬間打火的現象。一般來說，這個瞬間打火的電流基本上都會遠遠大于200A以上。如果在使用中頻繁出現這種打火現象，那么接插件在就會很容易損壞，接插件損壞了進一步惡化的一個現象，就是大電流接口接觸不牢靠，接觸內阻變大，最終導致在放電過程中接插件產生大量的熱量，在行駛過程中可能會有一些安全隱患，甚至在騎行過程中出現著火的情況。
      通常解決這種打火問題的方式是采用預充電路，我們在開關的回路上并聯一個預充電阻，再增加一組開關，也就是在給電容充電的過程中通過預充電阻進行限流，避免接觸瞬間產生大電流的可能，一般會把電流值限制在10A以內，這樣的話對接插件的影響就很小，同時也避免了打火現象的產生。
      對于避免接插件打火這個現象來說，除了增加預充電路之外，還需要注意的關鍵點是“預充在什么時刻去開啟？”的問題。比如說BMS自身無法判斷電池什么時刻插到車子上，如果已經把預充的功能提前走過了，然后開關已經切換到主回路了，這個時候如果再把電池往車上插，依然會產生打火現象。對于這個問題，我們可以引出來BMS喚醒的功能。當電池組真正進入預充之前，首先是BMS先進行喚醒，喚醒之后再開啟預充回路，最后打開主回路，這樣才可以徹底避免打火。

喚醒的功能有很多種方式，我這里簡單介紹了7種常見的喚醒方式。
1.1開關喚醒

第一個比較簡單的方式就是開關喚醒，一般是通過接插件做2個信號，這2個信號通過在車輛端進行短路設置，就能判斷出電池包是否插到車子上或者是插入充電柜。通過這種喚醒方式對BMS進行喚醒，喚醒了之后BMS首先控制打開預充回路，再進一步打開主回路，這樣就可以避免接插件在插入的瞬間因為接口帶電而引起打火，開關喚醒方式相對來說成本低一些。
1.2負載喚醒

第二個方式就是負載喚醒，負載喚醒的特點是可以在原有的電池系統上不需要改動接插件增加開關信號就可以實現喚醒，像上邊說的開關喚醒功能還要增加一個開關鍵，一般需要定制接插件為2+4或者2+6這種特殊的接插件。但是利用負載喚醒的方式是可以不用系統設計更改原有接插件的，直接用最傳統的品字形接口就能實現負載喚醒。
它的實現原理是通過電池包接入車輛之后，BMS會檢測到車輛上的電機負載，檢測到負載之后會喚醒BMS工作。BMS先進行預充之后再打開主回路，通過這種方式來避免接插件打火的一個作用。這種應用多適用于當前的鉛酸改鋰電的車輛應用，當前的很多電車在改裝過程中，它原本都是標配一個品字型插頭，如果在改車過程中，把車上的動力連線帶插頭全部改掉的話，改裝的復雜度和成本都會很高。但是實際在這種應用場景下，對于BMS的功能要求還是比較高的，通常實際應用中，還需要有多種的喚醒方式相結合，才能最終實現避免打火的目的。
1.3放電喚醒

第三個是放電喚醒，跟剛才說的負載喚醒不太一樣。放電喚醒是電池包已經插入車子上，在車子上放置的時候，因為長時間閑置，為了降低系統功耗，所以要求BMS長時間不工作時處在休眠狀態，而當用戶使用的時候，可以快速的把BMS再進行喚醒，最終實現靜置狀態下的低功耗。這種喚醒方式一般是需要有多種喚醒方式相結合的方案來實現最終的使用要求。
1.4充電喚醒

第四個就是充電喚醒，充電喚醒更多的是應用在充電器端，一個電池包如果插入充電器的時候，我們通過對充電器的電壓檢測，實現對BMS進行喚醒。它的特點好在當電池欠壓后，電池已經沒電了、欠壓了，或者進入到休眠的狀態了，別的喚醒方式就不能把它喚醒了，但是充電喚醒可以喚醒。這種喚醒方式一般來說，是我們BMS保護電池的一個比較常見也相對基本的功能。
1.5通信喚醒

通信喚醒的方式主要是通過現有的485通信、CAN通信、TTL通信也包括一線通等這些通信接口對BMS進行喚醒。比如一些應用場景中，當電池放到充電柜里面，充電柜會先通過通信來喚醒BMS工作，然后再進行其他的操作。這個通信喚醒一般來說應用在充電器端多一些。
1.6振動喚醒

振動喚醒這個方式，就是通過振動傳感器來實現對BMS的喚醒。比如我們看到的共享出行的小車，一般都具有這個功能，用戶碰一下這個車，車輛就自動開啟工作模式了，上面的一些容量燈就自動顯示了，這種喚醒方式通常是需要與客戶使用場景相關的。
1.7遠程喚醒

遠程喚醒就是指我們現在用的4G模塊，以前可能還有2G模塊，現在因為2G基本上已經被淘汰了，大家都已經開始上4G模塊了。通過4G模塊對BMS進行喚醒的模式主要是應用在遠程數據傳輸的場景中，例如電池在外面擱置或者在運輸途中BMS是處于休眠狀態的，這時如果想找這個電池在哪或者想知道電池的當前狀態，就可以通過4G模塊來喚醒BMS，讓它上報電池的狀態，位置信息等。
     以上講的這些喚醒的方式在我們實際應用中大多數是多種喚醒模式相結合的方式最終在一個系統中實現的，這個主要還是要根據我們實際的用戶使用場景來決定組合方式和策略。