当前位置:自动化网>南京华巨电子有限公司门户>应用案例>混合动力电池管理系统-高压预充电解决方案,预充电电阻

混合动力电池管理系统-高压预充电解决方案,预充电电阻

发布时间:2015-07-15 14:43   类型:基础知识   人浏览

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-25D120T4R7H 4.7 220 330 8.0 350

-55~+85

WMZ12A-25D120T6R8H 6.8 220 330 8.0 350
WMZ12A-25D120T15RH 15 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T22RH 22 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T33RH 33 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T47RH 47 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T50RH 50 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T68RH 68 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T101RH 100 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T151RH 150 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T201RH 200 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T251RH 250 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T301RH 300 420 600 8.0 350
WMZ12A-25D120T102RH 1000 480 700 8.0 350
WMZ12A-25D120T4R7HTS1 4.7 270 400 9.0 380
WMZ12A-25D120T6R8HTS1 6.8 270 400 9.0 380
WMZ12A-25D120T10RHTS1 10 270 400 9.0 380
WMZ12A-25D120T15RHTS1 15 420 600 9.0 380
WMZ12A-25D120T30RHTS1 30 420 600 9.0 380
WMZ12A-25D120T40RHTS1 40 420 600 9.0 380
WMZ12A-25D120T15RHTS2 15 680 1000 9.5 400
WMZ12A-25D120T25RHTS2 25 680 1000 9.5 400
WMZ12A-25D120T30RHTS2 30 680 1000 9.5 400
WMZ12A-25D120T40RHTS2 40 680 1000 9.5 400
WMZ12A-25D130T33RH 33 680 1000 9.5 400
WMZ12A-25D135T4R7H 4.7 220 330 9.5 400
WMZ12A-25D135T6R8H 6.8 220 330 9.5 400
WMZ12A-25D135T15RH 15 380 560 9.5 400
WMZ12A-25D135T22RH 22 420 600 9.5 400
WMZ12A-25D135T33RH 33 420 600 9.5 400
WMZ12A-25D135T47RH 45 420 600 9.5 400
WMZ12A-22D120T4R7H 4.7 220 330 7.0 320
WMZ12A-22D120T5R5H 5.5 220 330 7.0 320
WMZ12A-22D120T10RH 10 270 400 7.0 320
WMZ12A-22D120T20RH 20 420 600 7.0 320
WMZ12A-22D120T33RH 33 420 600 7.0 320
WMZ12A-22D120T68RH 68 420 600 7.0 320
WMZ12A-22D120T80RH 80 420 600 7.0 320
WMZ12A-22D120T101RH 100 420 600 7.0 320
WMZ12A-22D120T121RH 120 420 600 7.0 320
WMZ12A-22D120T151RH 150 420 600 7.0 320
WMZ12A-22D120T181RH 180 420 600 7.0 320
WMZ12A-20D130T33R 33 270 400 3.8 186
WMZ12A-20D120T33RHA 33 270 400 5.0 210
WMZ12A-20D120T47R 47 270 400 5.0 210
WMZ12A-20D120T68R 68 420 600 5.0 210
WMZ12A-20D120T101R 100 420 600 5.0 210
WMZ12A-20D120T101RHTS2 100 800 1200 5.0 210
WMZ12A-20D120T151R 150 420 600 5.0 210
WMZ12A-20D120T201R 200 420 600 5.0 210
WMZ12A-20D120T251R 250 420 600 5.0 210
WMZ12A-20D120T301R 300 420 600 5.0 210
WMZ12A-19D110T10R 10 270 400 3.5 145
WMZ12A-19D105T5R0H 5.0 220 330 3.5 145
WMZ12A-19D105T6R8H 6.8 220 330 3.5 145
WMZ12A-19D105T10RH 10 270 400 3.5 145
WMZ12A-19D105T22RH 22 380 600 3.5 145
WMZ12A-19D105T33RH 33 380 600 3.5 145
WMZ12A-19D120T4R7H 4.7 220 330 3.7 160
WMZ12A-19D120T6R8H 6.8 220 330 3.7 160
WMZ12A-19D120T15TH 15 270 400 3.7 160
WMZ12A-19D120T22RH 22 380 600 3.7 160
WMZ12A-19D120T33RH 33 380 600 3.7 160
WMZ12A-19D120T47RH 47 380 600 3.7 160
WMZ12A-19D135T3R3H 3.3 220 330 4.0 180
WMZ12A-19D135T4R7H 4.7 220 330 4.0 180
WMZ12A-19D135T6R8H 6.8 220 330 4.0 180
WMZ12A-19D135T10RH 10 270 400 4.0 180
WMZ12A-19D135T15RH 15 380 600 4.0 180
WMZ12A-19D135T22RH 22 380 600 4.0 180
WMZ12A-19D135T33RH 33 380 600 4.0 180
WMZ12A-19D135T47RH 47 380 600 4.0 180
WMZ12A-19D135T68RH 68 380 600 4.0 180
WMZ12A-16D120T27R 27 270 400 2.3 134
WMZ12A-16D120T35R 35 270 400 2.3 134
WMZ12A-16D120T47R 47 270 400 3.2 134
WMZ12A-16D120T50R 50 270 400 2.3 134
WMZ12A-16D120T68R 68 270 400 3.2 134
WMZ12A-16D120T101R 100 420 600 3.2 134
WMZ12A-16D120T151R 150 420 600 3.2 134
WMZ12A-16D120T101RTS 100 600 800 3.2 134
WMZ12A-14D120T15R 15 270 400 2.0 84
WMZ12A-14D120T22R 22 380 550 2.0 84
WMZ12A-14D120T30R 30 380 550 2.0 84
WMZ12A-14D120T45R 45 380 550 2.0 84
WMZ12A-14D105T18R 18 380 550 2.0 63
WMZ12A-11D120T15R 15 270 400 1.4 58
WMZ12A-13D80T47R 47 270 400 2.0 84
WMZ12A-13D80T68R 68 270 400 2.0 84
WMZ12A-13D80T101R 100 420 600 2.0 84
WMZ12A-13D80T151R 150 420 600 2.0 84
WMZ12A-13D120T47R 47 270 400 2.0 84
WMZ12A-13D120T68R 68 270 400 2.0 84
WMZ12A-13D120T101R 100 420 600 2.0 84
WMZ12A-13D120T151R 150 420 600 2.0 84
WMZ12A-13D120T201R 200 420 600 2.0 84
WMZ12A-11D115T25R 25 380 550 1.4 54
WMZ12A-11D115T50R 50 380 550 1.4 54
WMZ12A-11D115T80R 80 380 550 1.4 54
WMZ12A-19D100T50R 50 380 550 3.5 98
WMZ12A-11D115T121R 120 380 550 1.4 54
WMZ12A-11D115T151R 150 380 550 1.4 54
WMZ12A-14D130T121R 120 440 640 2.1 103
WMZ12A-19D100T102R 1000 480 680 3.8 106
WMZ12A-16D120T251R 250 500 700 2.3 97
WMZ12A-11D115T501R 500 500 700 1.4 54

 

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

本文地址:http://www.ca800.com/apply/d_1ntnooskf3ro1_1.html

拷贝地址

版权声明:版权归中国自动化网所有,转载请注明出处!

留言反馈
  • 评价:

  • 关于:

  • 联系人:

  • 联系电话:

  • 联系邮箱:

  • 需求意向:

  • 验证码:

    看不清楚?

  • 在线咨询