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2013-12-31 13:32
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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 m Ω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 30m Ω, 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 100 Ω),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 100 Ω),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 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 =RC*Ln =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!!