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。
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 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
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)
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