混合动力电池管理系统-高压预充电解决方案,预充电电阻-华巨电子


最近接触了BMS+高压配电箱和整车功能的匹配测试,尽管出现了这样那样的问题,但对我而言也算有所收获,结合网络资源,稍作整理。

 

系统拓扑.jpg

主回路拓扑

 

此次高压系统所带的负载主要有电机控制器、电动附件等,特别是电机控制器带有较大的母线电容C,冷态启动时,电容C无电荷或所带残余电荷较小。

若没有预充电回路时,主正、主负继电器直接与电容C闭合,BP_V为高压,300多伏,C两端电压接近0V,相当于瞬间短路,负载电阻仅仅是导线及继电器触点电阻;根据欧姆定律,BP_I=BP_V/R , R值此时为mΩ级别,BP_I 将远远超过继电器容量,假设导线及继电器触点电阻为30mΩ,BP_V=300V,则此时BP_I=300/0.03=10000A ,主正、主负继电器很容易就损坏。

 

预充电.jpg

预充电回路

 

加入预充电继电器及预充电电阻RsRs100Ω),上电时,BMS首先控制主负继电器、预充电继电器闭合,主正继电器断开,接通瞬间,经Rs流入电容C的电流Ip=300/100=3A,在预充继电器、主负继电器的容量范围内,回路安全;

 

待电容C充电达到目标要求后,此时电容两端已存在较高电压(接近蓄电池电池电压)继电器两端压差也就较低,此时结合就没有大电流冲击,BMS控制预充电继电器断开,结合主正继电器,高压接入。

 

有些电机控制器厂家在控制器内部设有缓冲单元,即缓冲电阻,这和上述的预充继电器回路是一个原理,即上电瞬间先接入一缓冲(预充)电阻,待负载电容充电到目标需求时,断开缓冲(预充)电阻,接通主正回路。

 

预充电时间

 

预充电时间是一个比较重要的参数,在测试中由于厂家提供的预充电电阻阻值较小(小于100Ω),采集数据显示没有明显的预充过程,上电瞬间,对高压配电单元内的继电器有一定的冲击。

 我司提供预充电电阻及充电时间计算软件供客户选用欢迎索取QQ:67277123

预充时间计算

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 t时刻电容上的电压值。

则预充时间:

t = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)] 

 

例:初始值为0的电容通过Rs充电,充电终止值为Vcc,则充到2/3 Vcc需要多少时间?

 t  = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]

=RC*Ln[(Vcc-0)/(Vcc-2/3Vcc)]

=RC*Ln3

华巨科技(SINOCHIP) PTC热敏电阻在一些应用中作为主动浪涌电流限制的ICL元件有着一些关键优势:


– 其ICL功能不会受到极端工作温度的影响。

– 一旦负载关闭便可以实现有效的浪涌电流限制,冷却已经在正常工作时进行。

– 对由电路故障引发的电流过载有着自保护功能。


得益于华巨科技(SINOCHIP) ICL广泛的产品组合,您可在苛刻的温度条件下,实现对电源高浪涌电流和短路的可靠保护。

 

储能电容的充电控制电路

  自我防护式充电电阻器以PTC(正温度系数)陶瓷为基础,用于平滑电源中的电容器。当发生短路时,它们会将电流限定在安全水平。

普通电阻在电容充电时常用来限制电流。不过,这常有技术风险。举例来说,当短接电容器时,如果电容器短路或者继电器失灵,电阻器将持续暴露在大功率电平下。这可能导致电阻器或者整个系统遭到破坏。华巨电子采用基于PTC陶瓷的新式MZFLY系列充电电阻器,现已研发出一种专业解决方案:在自我防护的同时,还实现了相对紧凑的尺寸。



型号

零功率电阻R25

最大电压

热容量

最大不作动能量@60℃

工作温度

(Ω)

Vmax

Cth(J/K)

ENon60(J)

(℃)

(Vac)Vdc
WMZ12A-25D120T4R7H4.72203308.0350

-55~+85

WMZ12A-25D120T6R8H6.82203308.0350
WMZ12A-25D120T15RH154206008.0350
WMZ12A-25D120T22RH224206008.0350
WMZ12A-25D120T33RH334206008.0350
WMZ12A-25D120T47RH474206008.0350
WMZ12A-25D120T50RH504206008.0350
WMZ12A-25D120T68RH684206008.0350
WMZ12A-25D120T101RH1004206008.0350
WMZ12A-25D120T151RH1504206008.0350
WMZ12A-25D120T201RH2004206008.0350
WMZ12A-25D120T251RH2504206008.0350
WMZ12A-25D120T301RH3004206008.0350
WMZ12A-25D120T102RH10004807008.0350
WMZ12A-25D120T4R7HTS14.72704009.0380
WMZ12A-25D120T6R8HTS16.82704009.0380
WMZ12A-25D120T10RHTS1102704009.0380
WMZ12A-25D120T15RHTS1154206009.0380
WMZ12A-25D120T30RHTS1304206009.0380
WMZ12A-25D120T40RHTS1404206009.0380
WMZ12A-25D120T15RHTS21568010009.5400
WMZ12A-25D120T25RHTS22568010009.5400
WMZ12A-25D120T30RHTS23068010009.5400
WMZ12A-25D120T40RHTS24068010009.5400
WMZ12A-25D130T33RH3368010009.5400
WMZ12A-25D135T4R7H4.72203309.5400
WMZ12A-25D135T6R8H6.82203309.5400
WMZ12A-25D135T15RH153805609.5400
WMZ12A-25D135T22RH224206009.5400
WMZ12A-25D135T33RH334206009.5400
WMZ12A-25D135T47RH454206009.5400
WMZ12A-22D120T4R7H4.72203307.0320
WMZ12A-22D120T5R5H5.52203307.0320
WMZ12A-22D120T10RH102704007.0320
WMZ12A-22D120T20RH204206007.0320
WMZ12A-22D120T33RH334206007.0320
WMZ12A-22D120T68RH684206007.0320
WMZ12A-22D120T80RH804206007.0320
WMZ12A-22D120T101RH1004206007.0320
WMZ12A-22D120T121RH1204206007.0320
WMZ12A-22D120T151RH1504206007.0320
WMZ12A-22D120T181RH1804206007.0320
WMZ12A-20D130T33R332704003.8186
WMZ12A-20D120T33RHA332704005.0210
WMZ12A-20D120T47R472704005.0210
WMZ12A-20D120T68R684206005.0210
WMZ12A-20D120T101R1004206005.0210
WMZ12A-20D120T101RHTS210080012005.0210
WMZ12A-20D120T151R1504206005.0210
WMZ12A-20D120T201R2004206005.0210
WMZ12A-20D120T251R2504206005.0210
WMZ12A-20D120T301R3004206005.0210
WMZ12A-19D110T10R102704003.5145
WMZ12A-19D105T5R0H5.02203303.5145
WMZ12A-19D105T6R8H6.82203303.5145
WMZ12A-19D105T10RH102704003.5145
WMZ12A-19D105T22RH223806003.5145
WMZ12A-19D105T33RH333806003.5145
WMZ12A-19D120T4R7H4.72203303.7160
WMZ12A-19D120T6R8H6.82203303.7160
WMZ12A-19D120T15TH152704003.7160
WMZ12A-19D120T22RH223806003.7160
WMZ12A-19D120T33RH333806003.7160
WMZ12A-19D120T47RH473806003.7160
WMZ12A-19D135T3R3H3.32203304.0180
WMZ12A-19D135T4R7H4.72203304.0180
WMZ12A-19D135T6R8H6.82203304.0180
WMZ12A-19D135T10RH102704004.0180
WMZ12A-19D135T15RH153806004.0180
WMZ12A-19D135T22RH223806004.0180
WMZ12A-19D135T33RH333806004.0180
WMZ12A-19D135T47RH473806004.0180
WMZ12A-19D135T68RH683806004.0180
WMZ12A-16D120T27R272704002.3134
WMZ12A-16D120T35R352704002.3134
WMZ12A-16D120T47R472704003.2134
WMZ12A-16D120T50R502704002.3134
WMZ12A-16D120T68R682704003.2134
WMZ12A-16D120T101R1004206003.2134
WMZ12A-16D120T151R1504206003.2134
WMZ12A-16D120T101RTS1006008003.2134
WMZ12A-14D120T15R152704002.084
WMZ12A-14D120T22R223805502.084
WMZ12A-14D120T30R303805502.084
WMZ12A-14D120T45R453805502.084
WMZ12A-14D105T18R183805502.063
WMZ12A-11D120T15R152704001.458
WMZ12A-13D80T47R472704002.084
WMZ12A-13D80T68R682704002.084
WMZ12A-13D80T101R1004206002.084
WMZ12A-13D80T151R1504206002.084
WMZ12A-13D120T47R472704002.084
WMZ12A-13D120T68R682704002.084
WMZ12A-13D120T101R1004206002.084
WMZ12A-13D120T151R1504206002.084
WMZ12A-13D120T201R2004206002.084
WMZ12A-11D115T25R253805501.454
WMZ12A-11D115T50R503805501.454
WMZ12A-11D115T80R803805501.454
WMZ12A-19D100T50R503805503.598
WMZ12A-11D115T121R1203805501.454
WMZ12A-11D115T151R1503805501.454
WMZ12A-14D130T121R1204406402.1103
WMZ12A-19D100T102R10004806803.8106
WMZ12A-16D120T251R2505007002.397
WMZ12A-11D115T501R5005007001.454

 

应用和选型

l 典型应用电路:

 

Ⅱ选型
根据下列公式来选择充电电容

C : 滤波电容. 0.7:安全系数
Tc: PTC的居里温度Ta :环境温度
V : 电容器充电电压(V=1.414xVs)
ENon60=0.7x(Tc-Ta)xCth
ENon60: 最大不作动能量@ 60℃(Ta= 60)

华巨电子热敏电阻厂家:www.sinochip.net


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