预充电电阻带来更安全的电动汽车-EAK预充电阻选型参考

电动汽车电源电路的预充电是确保组件使用寿命和可靠性的最佳方法之一，同时还可以建立更安全的操作。

您将学到什么：

什么是预充电电路，它起什么作用？

预充电电路的基本元件。

一些基本的最佳实践以及在哪里可以找到更多信息。

在较高电压下运行的系统中，一个常见的挑战发生在初始上电期间，即所谓的“浪涌”电流，特别是当电路中有一个重要的电容负载时（尽管考虑和理解电阻和电感问题也很重要）。

如果不以某种方式管理，浪涌电流可能会损坏或至少对组件造成压力。这种基本情况在现代电动汽车 （EV） 中很常见，这些电动汽车通常以 400 V 工作，有些现在以 800 V 工作。

电动汽车特别容易受到这个问题的影响，因为它们经常每天关闭然后打开多次，重复浪涌电流的循环。节能还可以要求在没有即时电力需求时关闭电源，这需要更多的电力重新应用。

预充电提高了电动汽车的安全水平

管理此问题的标准方法是预充电。其目标是保护电气和电子元件免受损坏，并确保车辆及其系统长期无故障运行。通过保持系统按预期运行，预充电还有一个额外的好处，即降低与电力相关的安全隐患的可能性，例如火灾或电击。

例如，即使是由于故障情况引起的电弧也可以通过预充电来减少。此外，预充电可以确保更好的诊断环境，从而可以在问题变成灾难性并造成更严重的损害之前检测到问题。即使是断路器等保护装置，也可以通过实施预充电来防止跳闸，这仅仅是因为向系统通电。

EAK预充电阻器

与没有预充电的系统不同，在预充电过程中，系统电压以可控的方式相对缓慢地上升。当电压上升到稳定状态时，不再需要预充电。它可以从电路中取出，通常通过一些自动方法。这通常设计为在主电路达到设计工作电压的 90% 至 95% 时发生。

虽然方法有很多变化，但 EV 电机控制器通常包括一个电容器和一个称为接触器的大电流继电器，该继电器可以用作紧急断开，并在不使用时禁用系统。接触器在经历涉及高压电池供电的占空比时，容易受到电弧和点蚀的影响，就像早期内燃机中的旧机电“点”一样。

预充电通过向电路中的电容器施加电流来解决这一挑战。

一般来说，与预充电需求相关的具体问题包括：

当保险丝可能因电流浪涌而熔断时。

当接触器可能被电流浪涌损坏时。

当电池单元的额定值不能处理浪涌电流时。

当电容器可能被浪涌电流损坏时。

预充电组件和实施

并联和串联电路构成预充电。与主接触器并联的是预充电电路，通常是与电阻器串联的较小接触器。

预充电电路通常由一个单独的、较小的接触器组成，该接触器与电阻器串联。然后，这两个元件与主接触器并联，通常沿正极连接。电阻器的作用是使电容器的充电更加平缓。预充电电阻器的技术范围从陶瓷和碳到挤压铝和薄膜。

预充电有两种口味。一些设计人员实现了相对复杂的预充电，作为上电序列的一部分。当功耗不那么重要时，将始终保持预充电。

更复杂的系统将预充电作为启动序列的一部分，并将主接触器闭合，直到检测到预充电电压水平足够高。

预充电组件的额定电压必须与电池相同。当前的要求更为复杂。短暂的峰值电流比延长的载流能力更关键。例如，电阻器必须处理峰值电流并在预充电过程开始时耗散最多的热能。找到合适的产品意味着深入研究数据表。

一个常见且可能的故障点仍然是电阻器，它可能会因频繁循环或未能达到预期的预充电点而过热，从而导致长时间或重复运行。这可以通过计算和限制特定时间段内的周期，或者通过监控和限制“开启”时间来避免。当然，散热（散热器）也可以帮助解决这个常见的故障点。

除了使用机电接触器的预充电电路外，基于半导体的预充电截止和电流控制也开始出现在较小的两轮和三轮电动汽车中，这些电动汽车的技术既强大又便宜，足以发挥作用。这项技术似乎最终也会出现在大型电动汽车中。

审核编辑 黄宇