2 直流母線電容器預(yù)充電的系統(tǒng)挑戰(zhàn)

直流母線電容器的電容會根據(jù)牽引逆變器的輸出功率而變化，范圍從幾百微法拉到幾千微法拉。直流母線電容器的預(yù)充電持續(xù)時間不得超過 400ms。對直流母線電容器進行預(yù)充電所采用的傳統(tǒng)方法利用了機電繼電器。第一章介紹了這種方法的工作原理，以下章節(jié)將詳細介紹參數(shù)設(shè)計方法。如圖 2-1 所示，當(dāng)預(yù)充電接觸器閉合時，等效電路構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn) RC 串聯(lián)配置。

圖 2-1 預(yù)充電電路的等效電路

直流母線電容器上的電壓表示為：

假設(shè) HV 電池為 800V、直流母線電容為 1000uF、預(yù)充電時間要求為 150ms。根據(jù)預(yù)充電時間要求選擇電阻：

選擇預(yù)充電電阻器的平均功率：

選擇預(yù)充電電阻器和繼電器的峰值電流：

根據(jù)計算，針對預(yù)設(shè)參數(shù)，必須選擇電阻器和 16A 繼電器。在實際電路設(shè)計實現(xiàn)中，必須考慮參數(shù)降額，這導(dǎo)致需要在該預(yù)充電電路中使用成本高昂的繼電器和大功率電阻器。

隨著 HEV/EV 系統(tǒng)對降低成本和優(yōu)化體積的需求不斷增長，出現(xiàn)了幾種替代設(shè)計來替代傳統(tǒng)的預(yù)充電電路。我們將在后續(xù)章節(jié)分析和比較這些解決方案。