原创 混合动力电池管理系统——高压预充

混合动力电池管理系统——高压预充电

本博客内容仅用于学习交流

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。

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。

预充电回路

加入预充电继电器及预充电电阻Rs（Rs取100Ω），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。

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 为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

第一次写技术博客，对于初生牛犊的我也算是一种考验、一种经验的积累，欢迎指正！！