JK BMS 预充电:避免逆变器启动时打火和短路保护

预充电,是指 BMS 在闭合主 MOSFET 之前,先通过一个电阻缓慢地给逆变器输入电容充电。没有预充,逆变器空的电容组会在电池接通的瞬间吸取巨大的冲击电流。这个冲击可能触发 JK BMS 的短路保护,烧蚀或焊住触点,并在端子上打出熟悉的火花。在具备这项功能的 JK 保护板上,预充只在 BMS 从关机状态启动时运行,持续时间由预充时间决定。

为什么逆变器会触发短路保护

逆变器的直流输入端有一组大电容。电容空着时,在几毫秒内表现得就像短路。电池可以向它们输出数千安培的电流,BMS 看到的正是它要阻止的情况:电流远高于短路阈值。它会在几微秒内断开 MOSFET,逆变器根本启动不了,BMS 记录一次短路。

典型现象:

  • 合上断路器或插上线缆时出现很响的火花;
  • 一打开逆变器就触发短路保护;
  • 先合上电池断路器再开逆变器就正常,反过来就不行。

预充时间的作用

在带预充电路的保护板上,BMS 会先在预充时间内通过电阻接通输出,让电容平缓充电,然后才闭合主 MOSFET。有两点需要注意:

  • 只在开机时有效。 预充在 BMS 从关机状态启动时执行,例如按下电源键之后。如果 BMS 已经开着,你再合上电池和逆变器之间的断路器,预充不会起作用。
  • 单位没有文档说明。 JK 没有说明预充时间的单位。修改之前,先与 JK App 中显示的值对照,再小步增加。

如果逆变器启动时仍然触发短路保护,正确的做法是延长预充时间。改为加大短路延时,会让 BMS 对真正的短路反应变慢。OCP 和 SCP 指南解释了这样做为什么有风险。

哪些 JK 型号有预充

预充是 JK 逆变器 BMS 系列(PB 系列)以及部分较新保护板的功能。很多普通保护板没有这项功能,尽管设置帧里始终带有预充时间字段。在硬件版本 19H 的 JK-B2A8S20P 上,BMS 拒绝了预充时间,表示它没有这项设置。

你可以检查自己的保护板:通过蓝牙连接你的 BMS。连接后,编辑器会立即测试 BMS 实际接受哪些可选设置,并把缺失的标记为“此 BMS 无此项”。如果没有预充时间,就需要外部方案。

用电阻预充

对于没有预充功能的保护板、电容组特别大的系统,或者要把逆变器接到 BMS 已开机的电池上时,请手动预充:

  1. 保持主断路器断开。
  2. 在断开的断路器两端,或在电池与逆变器端子之间,接一个几十欧、几瓦的电阻。有些断路器和电池开关自带预充按钮和内置电阻。
  3. 等待几秒钟。测量断开的断路器两端电压:随着电容充满,它应该降到接近零。
  4. 合上断路器,取下电阻。

电阻只在一瞬间通过电流,几乎不会发热。千万不要一直接着它:逆变器运行时,它会限制电流并过热。

不触发保护的开机顺序

  1. 逆变器关闭,电池断路器断开。
  2. 预充:由 BMS 在开机时完成,或用电阻手动完成。
  3. 合上电池断路器。
  4. 打开逆变器。
  5. 接入负载。

多组电池并联时,每组电池接入母线前都要先预充。并联电池指南介绍了限流模块,它在电压不同的电池组相连时能起到帮助。

常见问题

BMS 的预充电是什么?

预充电是在 BMS 完全接通之前,先通过电阻给逆变器或电机控制器的电容充电。它把破坏性的冲击电流变成小而缓慢的电流,因此不会触发短路保护。

JK BMS 需要预充吗?

接逆变器时需要,形式可以不同。没有大电容的小型直流负载则不需要。如果你的 BMS 没有预充时间设置,请在合上断路器前用电阻预充。

为什么逆变器一启动,JK BMS 就报短路?

逆变器空的输入电容会吸取一个看起来像短路的冲击电流。请使用预充时间或预充电阻,而不是加大短路延时。

连接你的 BMS,看看你的保护板有没有预充时间,以及当前设置的数值。

相关指南

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