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最近幾年，新能源汽車(chē)在中國(guó)得到迅猛發(fā)展。由于其高效、節(jié)能、低噪聲、無(wú)污染等特點(diǎn)，它已成為國(guó)內(nèi)外汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。雖然應(yīng)用在新能源汽車(chē)上的電源、驅(qū)動(dòng)以及控制系統(tǒng)在理論上與工業(yè)中的應(yīng)用沒(méi)有太大區(qū)別，但由于汽車(chē)在不同工況環(huán)境下對(duì)安全性、穩(wěn)定性、可靠性等方面都有極高要求，這就使得電動(dòng)汽車(chē)在電路設(shè)計(jì)和所使用的元器件選型上要做更加全面和認(rèn)真的考量。作為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力部分的電池管理系統(tǒng)，它的安全性、可靠性、穩(wěn)定性無(wú)疑是整車(chē)性能的關(guān)鍵。本文針對(duì)電池管理系統(tǒng)中預(yù)充電阻的選型作以下分析和討論。
新能源汽車(chē)在中國(guó)得到迅猛發(fā)展。由于其高效、節(jié)能、低噪聲、無(wú)污染等特點(diǎn)，它已成為國(guó)內(nèi)外汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，電子產(chǎn)品在汽車(chē)產(chǎn)品上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，功能越來(lái)越多，如車(chē)載導(dǎo)航，自動(dòng)啟停，油電混合發(fā)動(dòng)機(jī)等等，那這些產(chǎn)品都需要高可靠性的電子元器件作為支持，如車(chē)規(guī)電容、車(chē)規(guī)電阻、車(chē)規(guī)電感、電規(guī)保險(xiǎn)絲等等，像車(chē)規(guī)電容就需要耐高溫，防斷裂，防故障等要求，車(chē)規(guī)電阻就需要防浪涌，低溫漂，耐腐蝕，康硫化等要求，車(chē)規(guī)電感則需要大電流，耐高溫，高穩(wěn)定性等，車(chē)規(guī)保險(xiǎn)絲則要高可靠性，高靈敏度，高壽命等等。深圳市順?？萍紝?zhuān)注新能源汽車(chē)市場(chǎng)，如新能源電池保護(hù)板，新能源充電樁，新能源發(fā)動(dòng)機(jī)控制板，車(chē)載導(dǎo)航，電動(dòng)車(chē)窗等等，車(chē)規(guī)元器件價(jià)格優(yōu)，交期快，大部分現(xiàn)貨交易。

什么是預(yù)充電阻？簡(jiǎn)單的說(shuō)就是上電初期電源要向電容充電，如果不加以限制，充電電流過(guò)大，會(huì)對(duì)繼電器、整流器件和待充電容造成較大沖擊，所以用電阻限流，這里用到的電阻就是預(yù)充電電阻。

      新能源汽車(chē)的電池管理系統(tǒng)都會(huì)涉及高壓預(yù)充環(huán)節(jié)，這是因?yàn)殡姍C(jī)控制器（就是我們常說(shuō)的逆變器）都帶有較大的母線(xiàn)電容。冷態(tài)啟動(dòng)無(wú)預(yù)充電情況下，如主繼電器直接接通，電池高壓將直接加載到空的母線(xiàn)電容上，相當(dāng)于瞬間短路，極大的瞬間電流會(huì)損壞繼電器。加入預(yù)充電阻后，通過(guò)預(yù)充電回路先將母線(xiàn)電容進(jìn)行預(yù)充電，這樣主電路接通時(shí)的電流就可以控制在安全的范圍內(nèi)，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。

我們可以從以上介紹了解到，預(yù)充電電阻是電池管理系統(tǒng)中不可或缺而且十分關(guān)鍵的器件。那么針對(duì)此應(yīng)用我們應(yīng)該如何分析及如何選擇合適的電阻呢？

      在電阻選型前，我們首先要清楚地了解使用工況及參數(shù)要求，歸納如下：

      高壓電池電源輸出電壓

      繼電器的額定電流

      母線(xiàn)電容容值

      啟動(dòng)時(shí)可能的最高環(huán)境溫度

      電阻的溫升要求

      電容預(yù)充所需達(dá)到的電壓

      達(dá)到充電電壓時(shí)所需的時(shí)間

      單次脈沖還是連續(xù)脈沖？

      如果是連續(xù)脈沖，電阻能抵抗連續(xù)脈沖的次數(shù)和脈沖的間隔時(shí)間分別是？

在了解了詳細(xì)工況和參數(shù)后就需要做一些基本的計(jì)算。通常情況下預(yù)充電被要求在500ms內(nèi)完成，在這么短的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)電阻絲或電阻體所產(chǎn)生的高熱量來(lái)不及被電阻的骨架吸收，電阻絲或電阻體本身將不得不承擔(dān)絕大部分脈沖的能量。所以我們要先計(jì)算啟動(dòng)時(shí)的脈沖能量，然后再選擇合適的電阻方案。

       如果是單個(gè)脈沖， 能量計(jì)算如下：

如果是連續(xù)脈沖，當(dāng)脈沖的間隔時(shí)間很短（比如小于1s）時(shí)，實(shí)際應(yīng)用中耗散能量的比例很小，我們一般可以用線(xiàn)性累積來(lái)計(jì)算總的脈沖能量。

總能量=單個(gè)脈沖能量x連續(xù)脈沖數(shù)量

       然后再確定一下預(yù)充電阻的阻值：

       T = RC * Ln[(Vbat - V0)/( Vbat - Vpre)]

其中：T=預(yù)充電時(shí)間

                     R=預(yù)充電阻

                        C=負(fù)載端電容

                   Vbat=電池包電壓

                        V0=負(fù)載端閉合高壓前的電壓（可表示為0）

                     Vpre=預(yù)充結(jié)束時(shí)負(fù)載端電壓

       一般來(lái)說(shuō)，Vpre選擇為總電壓Vbat的90%或者95%，這里認(rèn)為是90%，所以公式可以表示如下：

T = RC * Ln10

  則R = T / (C * Ln10)

       實(shí)例分析：若總電壓為700V，負(fù)載電容C為2000uF，設(shè)定預(yù)充時(shí)間最大為300ms，當(dāng)電容電壓達(dá)到電源電壓95%時(shí)，單個(gè)脈沖的能量為

E = 1/2CV2 = 442J

       如果是短時(shí)間內(nèi)連續(xù)5個(gè)脈沖，總的脈沖能量約為

E_總= 442*5 

      電池被濫用時(shí)，要求電阻保持正常工作狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間

      電阻的安裝結(jié)構(gòu)和接線(xiàn)方式

      絕緣電壓的要求