浪涌電流,也稱為輸入浪涌電流或接通浪涌,是高電流,通常在電路最初接通時(shí)消耗。電源轉(zhuǎn)換器的浪涌電流可能比穩(wěn)態(tài)電流高很多倍。這是由于電路輸入電容的初始充電電流。未能管理浪涌電流會(huì)導(dǎo)致電纜、連接器或保險(xiǎn)絲損壞。高壓系統(tǒng)(100V+)通常使用預(yù)充電電路來限制浪涌電流。這個(gè)過程可以保護(hù)系統(tǒng)免受損壞,延長(zhǎng)使用壽命,并提高可靠性。
應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)
預(yù)充電電路通常用于電動(dòng)汽車 (EV),例如電池管理系統(tǒng)、車載充電器,以及電源和配電單元等工業(yè)應(yīng)用。在電動(dòng)汽車中,具有高容性負(fù)載的控制器調(diào)節(jié)電機(jī)。高壓 (HV) 正負(fù)極接觸器用于在電機(jī)調(diào)節(jié)器發(fā)生故障時(shí)充當(dāng)緊急斷開裝置。如果沒有預(yù)充電電路,接觸器閉合時(shí)可能會(huì)發(fā)生焊接,并且可能會(huì)出現(xiàn)短暫的電弧,從而導(dǎo)致點(diǎn)蝕。
預(yù)充電
在高壓系統(tǒng)中,典型的框圖可能由兩個(gè)帶有單獨(dú)預(yù)充電接觸器的大電流接觸器和一個(gè)與負(fù)載并聯(lián)的直流母線電容器(例如,牽引逆變器)組成。圖1至圖3顯示了對(duì)直流母線電容器進(jìn)行預(yù)充電的步驟。
在圖 1 中,兩個(gè)具有大電流能力的接觸器(HV 正極和負(fù)極)開路。高壓電池與兩個(gè)端子的負(fù)載斷開,直流母線電容器保持放電狀態(tài)。預(yù)充電在系統(tǒng)中引入了一個(gè)新狀態(tài),我們稱之為預(yù)充電狀態(tài)。在預(yù)充電狀態(tài)下,預(yù)充電接觸器和高壓負(fù)極接觸器閉合,如圖2所示。直流母線電容器充電至與電壓源幾乎相同的電壓。預(yù)充電狀態(tài)后,預(yù)充電接觸器打開,高壓正極接觸器關(guān)閉,以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或?yàn)殡姵爻潆?。由于直流母線電容器在高壓正負(fù)極接觸器閉合之前充電,因此沒有高浪涌電流,系統(tǒng)正常運(yùn)行,如圖3所示。
儲(chǔ)能高壓箱預(yù)充電阻的作用原理是為了限制儲(chǔ)能箱在預(yù)充電階段的充電電流,避免電流過大瞬間產(chǎn)生電弧或過電流,從而保護(hù)電池和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。預(yù)充電阻是一種高電阻元件,它的作用是通過限制電流的流動(dòng)來控制系統(tǒng)的電壓上升速度。
在儲(chǔ)能高壓箱預(yù)充電階段,儲(chǔ)能箱內(nèi)的電壓較低,電阻器連接在電池正極和電池正繼電器之間,形成一個(gè)串聯(lián)電路。當(dāng)開啟儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí),電池的電壓開始上升,此時(shí)電阻器的高電阻特性會(huì)限制電流的流動(dòng),從而減緩電壓的上升速度。
預(yù)充電阻的高電阻特性可以降低電流的瞬時(shí)變化,減少了電氣設(shè)備和電池的壓力。這樣可以保護(hù)電池不會(huì)過載,也可防止過電流對(duì)電力系統(tǒng)的損害,提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。
當(dāng)儲(chǔ)能箱電壓逐漸達(dá)到預(yù)定的工作電壓后,預(yù)充電阻的作用就結(jié)束了。此時(shí),電流將被正常的繼電器和其他保護(hù)電路接管保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
綜上所述,儲(chǔ)能高壓箱預(yù)充電阻通過限制電流的流動(dòng),從而控制電壓的上升速度,保護(hù)電池和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
審核編輯 黃宇
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