电池管理系统高压预充电简化说明及注意事项
1．正常预充电原理简述
1．1为什么要预充电？
如图1所示，电池所带的电机控制器负载，前端都有较大的电容C，在冷态启动时,C上无电荷或只有很低的残留电压,当无预充电时，主继电器K+、K-直接与C接通，此时电池电压VB有300V以上高压，而负载电容C上电压接近0，相当于瞬间短路，负载电阻仅仅是导线和继电器触点的电阻，一般远小于20mΩ。按根据欧姆定律，回路电阻按20mΩ计算,VB和VC压差按300V计算，瞬间电流I=300/0。02=15000A.继电器K+及K—必损坏无疑。
加入预充电过程，K+先断开，让阻抗较大的Kp和R构成的预充电回路先接通，我们一般选择预充电电阻为100到200欧姆，这里我们用的200欧姆。VB与VC压差仍然按300V计算，在接通一瞬间，流过预充电回路进入电容C的最大电流Ip=300/200=1.5A.而预充继电器容量是10A，所以预充回路安全。
当预充电电路工作时，负载电容C上的电压VC越来越高（预充电电流Ip越来越小)，当接近电池电压VB时（图中的ΔV足够小），这时，切断预充电,接通主继电器K+，不再有大电流冲击.因为I=(VB—VC)/R，此时VB—VC很小,所以电流小.
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图1正常预充电简化示意图
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1．2要点
为什么叫预充电？这里的充电就是电池组对负载的充电.因此，预充电是电箱和外部负载共同作用的。外部负载的状况会影响预充电进程,有两种异常情况：
a)负载开路导致假预充电完成。比如说负载线未接,或负载上还有一级继电器处于断开状态（比如吉工大的电机端预充电路)，此时,BMS通过输出口检测到的VC不是真正的负载电容上电压，而是电池组的开路电压（OCV）,马上得到虚假的VC=VB的信息，可能导致预充电结束,直接接通主继电器，但因为输出开路，并无危险。但是如果此时负载突然加上，因为预充电已结束，没有预充电路的电阻R限制电流，将会产生超大电流,损害线路或继电器。因此，在一般的预充电策略中，一上电就完成的可以判为故障，但会导致一直不接通，后续无法进行。
b）负载因故障一直有短路或较小阻性负载，会导致预充电过程中VC始终上不去（电压始终降在预充电电阻R上）,不仅导致预充电路过热，还会导致预充电失败，后续主继电器不接通,无法继续工作。
2．电池端和电机负载端都有预充电情况
如图2所示，如果电池箱先上电，负载继电器后上电,电池箱就完成一次时间极短的假预充.若BMS此时也判断为正常而接通K+也无妨，让负载级预充电再工作一次也能达到相同效果。但如果BMS设计成判断假预充为异常而终止，则负载级将永远无电.现有系统是按前者设计的，它也有弊端，要是后级预充电不正常，则BMS无法保护继电器。如果先上负载电,负载预充电也很快接通，再上电池箱供电,电池箱可以正常完成预充电。
但是，如果几乎同时上电,则它们的采样判断会互相影响，两级预充电同时工作时,BMS预充电采样的电压不是电容C的真实电压VC，而是加上后级预充电阻RM上电压，会提前结束预充电,而后级负载
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预充电采样的电池电压VB也不是真正的VB，是比VB低了预充电电阻R的压降部分，也是压差较小
提前结束,导致预充电切换到主电路时电流偏大。
图2负载端有一级预充电情况
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3．应避免的异常操作解析
综上，预充电是BMS和负载相互作用的。在负载也有预充电情况下，请注意几点：
1． 电池箱和电机部分，一定要错时上电（或依靠程序通讯协议错时）。
2． 错时上电时，总是让执行预充电的部分后上电.
3． 同时下电没关系.但是，如果只对无预充电功能部分单独下电并再次上电，将是非常危险的！
例如：当时你们在吉工大测试时，电箱BMS预充功能已禁止，而单独对电池箱下电，过一阵后再次上电，新换上的一只继电器又粘住了！原因在于,此时电机主继电器已闭合,预充电功能不起作用，而电箱下电导致无电输出，负载电容C上的电压被电机用光，此时再让BMS直接上电,必然有超大电流冲击。至于哪里的继电器容易坏，除了松下和泰科继电器本身差异外，后面接通有抖动的更吃亏（先接通的已稳定）。
同样，如果电机负载部分无预充,那一定要让它先上电,如果让它后上电,也是有问题的.
有人提出判断条件加严，但如果不明就里,则会导致不能接通,只会报警。
4、电容充电时间：
电容充电放电时间计算公式设,V0为电容上的初始电压值；
V1为电容最终可充到或放到的电压值;
Vt为t时刻电容上的电压值。
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则，
Vt=\"V0\"+（V1-V0）＊[1-exp(-t/RC）］
或，
t=RC*Ln[（V1-V0)/（V1—Vt）]
例如，电压为E的电池通过R向初值为0的电容C充电
V0=0，V1=E，故充到t时刻电容上的电压为：
Vt=\"E\"*［1—exp(—t/RC）］
再如，初始电压为E的电容C通过R放电
V0=E，V1=0，故放到t时刻电容上的电压为：
Vt=”E\"*exp(—t/RC)
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又如，初值为1/3Vcc的电容C通过R充电，充电终值为
Vcc，问充到2/3Vcc需要的时间是多少？
V0=Vcc/3，V1=Vcc,Vt=2*Vcc/3，故
t=\"RC\"*Ln［(1-1/3)/(1—2/3）]=RC*Ln2
=0。693RC
注：以上exp()表示以e为底的指数函数；Ln(）是e为底的对数函数
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