預(yù)充電阻選型必須考慮的12個問題
預(yù)充電阻是新能源汽車充電時,上電初期電源要向電容充電,如果不加以限制,充電電流過大,會對繼電器、整流器件和待充電容造成較大沖擊,所以用電阻限流,這里用到的電阻就是預(yù)充電阻。
新能源汽車無論在種類、技術(shù)、市場占有率上都得到空前的突破,作為電動汽車的細分,混合動力汽車和純電動汽車、燃料電池汽車主導(dǎo)著新能源汽車的發(fā)展進程,受到了比其他類型汽車更多的重視,其高效、節(jié)能、低噪聲、無污染等特點,它已成為國內(nèi)外汽車工業(yè)發(fā)展的新趨勢。雖然應(yīng)用在新能源汽車上的電源、驅(qū)動以及控制系統(tǒng)在理論上與工業(yè)中的應(yīng)用沒有太大區(qū)別,但由于汽車在不同工況環(huán)境下對安全性、穩(wěn)定性、可靠性等方面都有極高要求,這就使得電動汽車在電路設(shè)計和所使用的元器件選型上要做更加全面和認真的考量。作為電動汽車動力部分的電池管理系統(tǒng),它的安全性、可靠性、穩(wěn)定性無疑是整車性能的關(guān)鍵。
新能源汽車的電池管理系統(tǒng)(BMS)都會涉及高壓預(yù)充環(huán)節(jié),這是因為電機控制器(就是我們常說的逆變器)都帶有較大的母線電容。冷態(tài)啟動無預(yù)充電情況下,如主繼電器直接接通,電池高壓將直接加載到空的母線電容上,相當于瞬間短路,極大的瞬間電流會損壞繼電器。加入預(yù)充電阻后,通過預(yù)充電回路先將母線電容進行預(yù)充電,這樣主電路接通時的電流就可以控制在安全的范圍內(nèi),確保系統(tǒng)正常運行。而預(yù)充電電阻是電池管理系統(tǒng)中不可或缺而且十分關(guān)鍵的器件。那么針對此應(yīng)用我們應(yīng)該如何分析及如何選擇合適的電阻呢?
在電阻選型前,我們首先要清楚地了解使用工況及參數(shù)要求:
1、高壓電池電源輸出電壓
2、繼電器的額定電流
3、母線電容容值
4、啟動時可能的最高環(huán)境溫度
5、電阻的溫升要求
6、電容預(yù)充所需達到的電壓
7、達到充電電壓時所需的時間
8、單次脈沖還是連續(xù)脈沖?
9、如果是連續(xù)脈沖,電阻能抵抗連續(xù)脈沖的次數(shù)和脈沖的間隔時間分別是?
10、電池被濫用時,要求電阻保持正常工作狀態(tài)持續(xù)的時間
11、電阻的安裝結(jié)構(gòu)和接線方式
12、絕緣電壓的要求
通常情況下預(yù)充電被要求在500ms內(nèi)完成,在這么短的時間內(nèi),電流通過電阻絲或電阻體所產(chǎn)生的高熱量來不及被電阻的骨架吸收,電阻絲或電阻體本身將不得不承擔絕大部分脈沖的能量。所以我們要先計算啟動時的脈沖能量,然后再選擇合適的電阻方案。 確定了預(yù)充電阻的相關(guān)技術(shù)參數(shù)以后,還需要選擇合適的電阻廠家。