标签: 线绕电阻器

预充电阻器（PRE-CHARGE RESISTOR）是电池管理系统中不可或缺而且十分关键的保护元件，用于降低或消除电路闭合时的浪涌电流。预充电阻随新能源汽车的发展而出名，有时也叫铝壳电阻，或黄金电阻。 结构特点 预充电阻器本质上属于线绕电阻器。通常，线绕电阻器是一种常见的电阻器种类，结构也较为简单，将电阻丝绕在陶瓷骨架上，连接好引线，表面涂敷一层玻璃釉或绝缘漆即制成线绕电阻器。 图1. 线绕电阻基本结构 对于高温和更大功率应用，需要电阻器加上散热壳，有的引脚还要采用螺栓结构以牢固安装。这里的外壳有的采用黄金铝壳制造，表面具有散热沟槽，体积小功率大，耐高温，过载能力强具有耐气候性、高精度，标准低感应电阻，高稳定，强架构，其变通性佳多重组合选择，利于机械保护，方便安装使用。 图2. 预充电电组结构 线绕电阻器的阻值范围通常为0.1Ω～5MΩ，具有噪声极小，耐高温，功率大，稳定性好，温度系数小，精密度高等特点，适用于高温和大功率场合。但是，由于采用了绕线工艺存在一定量的电感，线绕电阻器的高频特性较差。 预充电电阻恰恰相反，正好利用了线绕电阻器的这个电感属性，才实现了预充电功能。简单的说，就是新能源汽车在上电初期电源要向电容充电，如果不加以限制，充电电流过大（浪涌），会对继电器、整流器件和待充电容造成较大冲击甚至损坏，因此选用具有一定电感量的低阻值电阻器来限流。 图3. 预充电电阻在新能源汽车中的应用 应用事项 由于新能源汽车、电机控制领域的逆变器用到了大电容，一般都会涉及高压预充环节。用预充电阻对母线电容进行预充电，这样主电路接通时的电流就可以控制在安全的范围内，确保系统正常运行。 图4. 预充电电阻性能参数 在低频交流电路中，预充电阻器也常常用来降压、分流、负载、反馈、转能、匹配等，或在电源电路中起到吸收器和分压器的作用，也可用作震荡回路和变压器内衰减调整及脉冲形成电路中的分流器。 图5. 预充电电阻的吸收和分压作用 选择预充电阻器时，要特别考虑应用环境因素，如电池电压、接触器额定电流、大电容容值、最高环境温度、电阻的温升、预充后的电压、预充时间、绝缘电阻值、脉冲能量等，这些参数对电阻器正常使用相当重要。

做启动用的线绕电阻器，其关键参数不是额定功率，而是耐瞬间的冲击功率（脉冲功率，更严谨的说法是冲击能量）能力。线绕电阻器的耐瞬间功率能力除了与电阻丝的材质有关外，电阻丝的热容和熔断温度是最关键的决定因素。瞬间冲击时，电阻器的散热部分虽然也起到了一定的作用，但是由于短时间内电阻器还没达到热平衡，所以没有电阻丝重要。 电阻丝的热容除了与其比热有关外，还与其质量（m）有关，而质量是由其体积决定的。在电阻丝材质已经确定的情况下，按现有的线绕电阻器（包括普通线绕电阻、水泥电阻、铝壳电阻）的做法，同样的额定功率的情况下（相当于说在同样的体积的情况下），某个阻值的电阻器的电阻丝的长度和线径基本上也就确定了，也就是质量也确定了，所以其热容也确定了。如果不改变设计思路，则电阻器本身的热容没有多大的改进空间。 现有的线绕电阻器的电阻丝都是裸露式的，绕线时线间必须保证一定的距离以保证一定的耐压，更不能层叠在一起。而我设想的线绕电阻器，可以将电阻丝改造成包上高耐压的绝缘漆的电阻丝，然后将电阻器的绝缘棒改小，于是绝缘棒上可以绕下多层较大线径的电阻丝。这种线绕电阻器我命名为多层线绕电阻器。在同样材质的电阻丝、同样阻值、同样体积的电阻器的情况下，多层线绕电阻器的电阻丝体积可以比普通的线绕电阻的大很多，也就是其热容大很多，于是其耐冲击功率能力也就大大增强了。 有兴趣的电阻器厂家和电阻丝厂家可以研究这种电阻丝和电阻器。