预充电阻的选型原则
预充电阻的选型原则
假设,客户要求预充电时间不超过1.2S,电容容值1500uF,电池系统满电电压为400V;
计算电阻值
按照前文简化计算出的结论,我们认为经过4RC时间后,电容充满电;
即4RC = 1.2
电阻R = 1.2/4*1500*10-6 = 200Ω
所以选择的电阻阻值最大应为200Ω;
计算电阻平均功率
电阻的平均功率
,其中
为电容充满电的能量,
为预充电时间;
电容能量
平均功率
计算峰值功率
预充电阻峰值功率发生于电容为零状态充电时机,
仿真分析及验证:
按照上面的例程,我们搭建一个仿真模型,将电池电压设置为400V,电容1500uF,预充电阻R1设置为200Ω,仿真时1ms后闭合预充继电器,1300ms后闭合总正继电器。按上面的理论计算,在1200ms时,即经历了4RC的时间,此时电容电压仿真结果显示:1.2S时 ,与理论计算一致。
理论分析:对于预充电阻的选型,具体来说就是要我们确定3个技术参数:电阻阻值R、电阻平均功率
、电阻峰值功率 ,这几个技术参数就是我们需要计算的。
输入参数有哪些呢?分别是:预充电时间(客户要求)、电容容值、电池系统的满电电压。
有了模型和输入参数,求解未知参数就是水到渠成的事情了。
按惯例,我们还是来举例分析和仿真吧。
预充电阻的功率仿真:预充继电器闭合瞬间,峰值功率800W;
仿真结果与理论计算完全一致。
实际选型原则:
由以上理论分析及仿真验算可得出结论,根据输入参数,预充电阻选型标准如下:
电阻R ≤ 200Ω
基于平均功率
基于峰值功率
不过实际选型时,我们一般要降额设计。比如峰值功率等效于平均功率降额20倍,即800/20=40 W;最终我们选择200Ω/100W电阻,不过还要对照电阻的规格书看看还有无其他技术指标,预充电阻损坏的理论依据主要是这些,有了理论依据,烧损的具体原因我们便能顺藤摸瓜,一步步分析,这些留待后续进一步分析。