特斯拉帶貨：Pyrofuse和它的驅(qū)動(dòng)電路

最近這段時(shí)間，網(wǎng)紅帶貨感覺很火爆，并且很多明星都加入進(jìn)來，雖然不太懂背后的邏輯套路，但是真的是很多人買哦。

換個(gè)角度，特斯拉其實(shí)就相當(dāng)于汽車界的網(wǎng)紅，它的每一個(gè)新車型，總被我們這些吃瓜群眾圍觀；它上面使用的一些新技術(shù)、新器件等，很快就被大家模仿和使用，例如今天的談?wù)摰闹黝} ---Pyrofuse。

Pyrofuse 也有稱作 Pyroswitch、Pyrotechnical safety switches（PSS），中文翻譯過來叫爆炸熔絲或高溫保險(xiǎn)絲、煙火控制開關(guān)等等；在電池系統(tǒng)里面應(yīng)用時(shí)，稱作爆炸熔絲更準(zhǔn)確些，下面統(tǒng)一語言為 Pyrofuse。大家大部分應(yīng)該也是通過 TESLA 的拆解資料等，來接觸到這個(gè)零件的。

下面來了解一下它的作用和工作原理。

作用 Pyrofuse 的主要作用是開關(guān)作用，當(dāng)發(fā)生碰撞、短路或其他安全故障時(shí)，Pyrofuse 可以在很短的時(shí)間內(nèi)切斷電源，降低危險(xiǎn)發(fā)生的概率；在電池系統(tǒng)中電源就是指 12V 鉛酸電池或者高壓電池，圖片來源于 Autoliv 官網(wǎng)。

工作原理

Pyrofuse 的技術(shù)并不是新技術(shù)，但在電池系統(tǒng)里面使用卻是一個(gè)新的應(yīng)用。它來源于汽車安全氣囊的引爆方法，通過火藥爆炸的方式來進(jìn)行安全氣囊的充氣。

而我們所講的 pyrofuse 就是使用這種引爆方法來斷開銅排連接，起到保險(xiǎn)絲或繼電器的作用。

下圖為 Pyrofuse 的動(dòng)作過程的分解。

滅弧問題對(duì) Pyrofuse 來講，在帶載切斷時(shí)，產(chǎn)生的拉弧是必須要面對(duì)的問題；傳統(tǒng)的繼電器、熔斷器內(nèi)部都具有滅弧的裝置；當(dāng)您選用 Pyrofuse 時(shí)，有必要問一下供應(yīng)商是否具有滅弧功能。從各種途徑了解到，Pyrofuse 目前能見到的兩種滅弧方法如下。一是通過并聯(lián)小的保險(xiǎn)絲實(shí)現(xiàn)滅弧，例如 MODEL S 上面使用了該方法。例如下圖中，將一個(gè)小的保險(xiǎn)絲與 Pyrofuse 進(jìn)行并聯(lián)，當(dāng) Pyrofuse 帶載切斷后，保險(xiǎn)絲會(huì)立即熔斷；這個(gè)過程中拉弧是產(chǎn)生在保險(xiǎn)絲中的，所以這個(gè)電弧是由保險(xiǎn)絲來承受。

再看一個(gè)實(shí)物圖，也是類似的布置方案，只是用了兩個(gè)并聯(lián)。。

二是 Pyrofuse 自身具有滅弧的能力，例如 MODELS 3 上面的 Pyrofuse。在 MODEL 3 上面，特斯拉使用的是帶有自己專利（CN108602439A 具有電弧分離板的引爆式斷路器）滅弧裝置的 Pyrofuse，如下圖所示：106 代表銅排，中間是帶有 V 型切口的；108 是引線，連接外部的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；204 和 206 代表主爆炸燃料和次爆炸燃料；214A 為電弧分離板。

進(jìn)一步地，主燃料 204 爆炸，目的是斷開銅排；而次燃料 206 爆炸，目的是移動(dòng)產(chǎn)生的電弧至電弧分離板 214A，然后進(jìn)行滅弧。具體可以參見專利，里面描述很清晰。

驅(qū)動(dòng)芯片 Pyrofuse 需要配合專門的驅(qū)動(dòng)芯片來使用，一是為了更好實(shí)現(xiàn)功能安全，另外就是更能匹配 Pyrofuse 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。目前 BOSCH、ST、TI 等都有專門的驅(qū)動(dòng)芯片，很多之前是用在安全氣囊上面，然后直接拿過來使用；像 BOSCH 大力宣傳的 CG912，如下圖所示。

其內(nèi)部框圖如下，其實(shí)有點(diǎn)像帶驅(qū)動(dòng)模塊的 SBC 芯片，并具有功能安全等級(jí)，哈哈；一般這種芯片都帶有不止一路的驅(qū)動(dòng)輸出，所以對(duì)我們驅(qū)動(dòng)單個(gè) Pyrofuse 來講，是有點(diǎn)浪費(fèi)的。

總結(jié)：Pyrofuse 實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)的熔斷器防護(hù)，變成了主動(dòng)的 BMS 防護(hù)，至于被動(dòng)與主動(dòng)那個(gè)更好，還是有點(diǎn)說不清，但 Pyrofuse 的響應(yīng)速度確實(shí)很快，幾 ms 級(jí)別。特斯拉真的像汽車界的帶貨主播，它選取的新技術(shù)、新器件，有可能就直接帶來這個(gè)分支領(lǐng)域的大量曝光，甚至加速發(fā)展；以上所有，僅供參考。