预充电电路工作原理_电池管理系统中的高压预充电电路原理解析
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50V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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