CN104915484A

CN104915484A - 镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法

Info

Publication number: CN104915484A
Application number: CN201510282900.4A
Authority: CN
Inventors: 李旦; 钟发平
Original assignee: Corun Hybrid Power Technology Co Ltd
Current assignee: Corun Hybrid Power Technology Co Ltd
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2015-09-16

Abstract

本发明提供了一种镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法，根据设计的预充电电路图，获取高压系统中电池组充满电时的总电压U_电、电容充满电时的电容两端的电压U_c、从电池组开始给电容充电到电容的U_c达到U_电的90～95％的时间T、电容的电容值C，根据相应的公式计算得到预充电电阻的阻值R、额定功率P及额定电流I。本发明的方法简单，可快速、更为精确的确定出预充电电阻的阻值R、额定功率P及额定电流I。使用根据本方法计算得到的各参数的预充电电阻，可使整车高压系统运行更可靠，降低了后期维护成本。

Description

镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法

技术领域

本发明涉及一种高压系统中预充电电阻的确定方法，特别涉及一种镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法。

背景技术

随着人口和经济的增长，能源和环境问题促使各国开发新能源汽车、节能环保型交通工具。混合动力汽车节能、环保，具有广阔的市场空间和良好的发展前景。混合动力汽车中需要用到高压系统，而高压系统中需要使用预充电电阻限制回路中电流的大小，而目前一般只确定预充电电阻的电阻，且预充电电阻的阻值确定方法也不精确。目前，一些预充电电阻在选择时，阻值过大虽然会有效降低回路电流，但是完成预充电所需的时间则比较长，增加用户对整车运行的等待时间，降低了用户体验；或者所选择的电阻存在功耗不够的情况，车辆在长时间的运行过程中易于损坏，增加了维护成本。因此，如何确定预充电电阻的各参数，是高压系统能否更好的运行的一个关键。

发明内容

本发明旨在提供一种快速、更为精确的确定预充电电阻各参数的镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法。

本发明通过以下方案实现：

一种镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法，有以下步骤，

(Ⅰ)设计预充电电路图：电容的正极端、负极端分别与电池组的正极端、负极端相连，电容的正极端与电池组的正极端之间串接主正继电器，预充继电器与预充电电阻串联后再与主正继电器并联，电容的负极端与电池组的负极端之间串接主负继电器，逆变器与电容的两端相连接，电机与逆变器相连接；

(Ⅱ)按照第(Ⅰ)步设计的预充电电路图，采用公式(1)计算预充电电阻的阻值R，采用公式(2)计算预充电电阻的额定功率P，采用公式(3)计算预充电电阻的额定电流I；

R＝－T/[ln(1－U_c/U_电)×C]...................................(1)

P＝1/2×C×U_电 ²..........................................(2)

I＝(U_电/R)×e^-T/RC...........................................(3)

公式中：U_电是高压系统中需要使用的电池组充满电时的总电压值，U_c是指高压系统中需要使用的电容充满电时的电容两端的电压，C是所使用电容的电容值，T是从电池组开始给电容充电到电容的U_c达到U_电的90～95％的时间。(Ⅲ)以第(Ⅱ)步计算得到的R、P和I的计算值作为判定依据，在市售标准电阻件中选择不低于判定依据且与判定依据最相近规格型号的电阻。

进一步地，在所述第(Ⅲ)中，所述的判定依据采用：R为计算值的0.8～1.0倍不含1.0，P为计算值1.0～1.1倍不含1.0，I为计算值的1.0～1.2倍不含1.0。

一般情况下，电容的电容值为1800～2500μF。

高压系统在上电初期需要向电容充电，如果在电容充电过程中不加以任何限制，充电电流将会过大，对电源即电池组、整流原件、高压继电器等将造成很大冲击，所以一般使用一个预充电电阻限流。首先，会考虑电池组的正常工作电压及用户发动点火开关到车辆能够正常运行的间隔时间即电池组给电容充满电的时间T，如果该充电时间T过长，将会导致用户体验降低。若充电时间过短，则又将导致充电电流较大，从而导致电阻的平均功率较大，产生不必要的损耗。为了满足该时间要求，电池组给电容充满电的时间T一般选择电容两端的电压U_c达到电池组充满电时的总电压U_电的90～95％的时间。

根据U_c＝U_电×(1－e^-T/RC)，推得公式：

R＝－T/[ln(1－U_c/U_电)×C].............................(1)

再根据高压系统的等效电路的约束方程，得到预充电电阻的额定功率P及额定电流I的计算公式为：

P＝1/2×C×U_电 ².................................(2)

I＝(U_电/R)×e^-T/RC................................(3)

本发明的镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法，方法简单，可快速、更为精确的确定出预充电电阻的阻值R、额定功率P及额定电流I。使用多参数限制的预充电电阻，可保证更安全的将电池动力即电池组接入到整车高压系统中，不会对整车已有的逆变器等装置造成损坏；同时避免主正继电器、主负继电器在闭合形成回路时电流过大导致的触点烧结，延长了主正继电器、主负继电器的机械寿命，增加整个高压系统的可靠性，降低了后期维护成本。

附图说明

图1：预充电电路图

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法，有以下步骤，(Ⅰ)设计预充电电路图，如图1所示，电容6的正极端、负极端分别与电池组1的正极端、负极端相连，电容6的正极端与电池组1的正极端之间串接主正继电器4，预充继电器2与预充电电阻3串联后再与主正继电器4并联，电容6的负极端与电池组1的负极端之间串接主负继电器5，逆变器7与电容6的两端相连接，电机8与逆变器7相连接；

R＝－T/[ln(1－U_c/U_电)×C]...................................(1)

P＝1/2×C×U_电 ²..........................................(2)

I＝(U_电/R)×e^-T/RC...........................................(3)

在所述第(Ⅲ)中，所述的判定依据采用：R为计算值的0.8～1.0倍不含1.0，P为计算值1.0～1.1倍不含1.0，I为计算值的1.0～1.2倍不含1.0。

例如：

高压系统中的电池组充满电时总电压U_电为380V，高压系统中电池组给电容充电至95％的时间T为0.3s，电容的电容值C为2000μF，则代入公式(1)后得到预充电电阻的阻值R＝50Ω。

将所有参数代入公式(2)、公式(3)，得到预充电电阻的额定功率P＝144.4W，预充电电阻的额定电流I＝7.6A。

根据上述计算出的预充电电阻的阻值R、额定功率P、额定电流I，可以选择市面上阻值在40Ω～50Ω、额定电流在7.6A～9.1A之间、额定功率144.4W～158.8W之间且三个参数同时满足的预充电电阻。

Claims

1.一种镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法，其特征在于：有以下步骤，

(Ⅰ)设计预充电电路图：电容的正极端、负极端分别与电池组的正极端、负极端相连，电容的正极端与电池组的正极端之间串接主正继电器，预充继电器与预充电电阻串联后再与主正继电器并联，电容的负极端与电池组的负极端之间串联主负继电器，逆变器与电容的两端相连接，电机与逆变器相连接；

R＝－T/[ln(1－U_c/U_电)×C]...................................(1)

P＝1/2×C×U_电 ²..........................................(2)

I＝(U_电/R)×e^-T/RC...........................................(3)

2.如权利要求1镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法，其特征在于：在所述第(Ⅲ)中，所述的判定依据采用：R为计算值的0.8～1.0倍不含1.0，P为计算值1.0～1.1倍不含1.0，I为计算值的1.0～1.2倍不含1.0。