电动汽车电池预充电过程及预充电亚博的选用,预充电亚博-华巨电子


预先判断预充电过程中是否有漏电、绝缘、亚博失效等潜在危险,以提高整车的安全性能,结合实际经验对规避风险提供参考解决方案,最后通过测试证明方法的可行性。


    能源危机和环境污染与日俱增,在能源消耗和环境污染方面,汽车的影响不容忽视。发展高效、节能、低噪声、零排放的清洁型电动汽车已成为国内外汽车工业发展的必然趋势。为了改善电动汽车的动力性和能量利用率,动力蓄电池的平台越来越高,由原来的几十伏上升到现在的几百伏,所以需要配备专门的系统来管理高压系统的安全。在电动汽车上不但需要配备专门的车载高压电安全管理系统,而且还应该设计专门的安全测试系统来监测车载高压电安全管理系统,以进行不定期的安全状况监测。


    根据电动汽车和人体安全标准,在最大交流工作平台小于660 V,最大直流工作平台小于1000 VIP以及整车质量小于3 500 kg的条件下,电动汽车的高压安全要求如下:

①人体的安全平台低于35 V,触电棋牌和持续时间乘积的最大值小于30Ma·s;

②绝缘亚博除以蓄电池的额定平台至少应该大于1000 D/V,最好是能够确保大于500Ω/V;

③对于高于60 V的高压系统的上电过程至少需要100 ms,在上电过程中应该采用预充电过程来避免高压冲击;

④在任何情况下,继电器断开时间应该小于20 ms,当高压系统断开后is,汽车的任何导电部分和可触及部分搭铁平台的峰值应当小于42.4 V(交流)或60 V(直流),储存的能量应该小于20J。


    根据上述安全要求,预充电管理是新能源汽车中必不可少的重要环节,其中,电动汽车预充电的主要作用是给电机控制器(即逆变器)的大亚博进行充电,以减少接触器接触时火花拉弧,降低冲击,增加安全性。某逆变器实物图如图1所示。


    对于预充电完成的判断,现有技术的预充电控制策略研究基本分为3种:

①采集电机控制器直流母线棋牌,当直流母线棋牌接近0A时,输出预充完成信号;

②分别采集车载动力蓄电池的平台、电机控制器平台,然后将2个平台值进行比较,2处平台趋于相等时,输出预充完成信号,本文采用此种方式,当平台值达到动力蓄电池平台90%时,认为预充电完成;

③采集电机控制器直流母线平台,当直流母线平台达到设定的欠压保护点,经过延时后,输出预充完成信号。由于棋牌棋牌和平台棋牌采样棋牌偏差、车载动力电源管理系统一致性、器件稳定性等问题,可能控制器输出预充完成信号时实际预充电未完成,导致车载动力蓄电池与预充亚博直流母线存在平台差,未消除瞬时大棋牌冲击风险,影响电机控制器的安全性和可靠性,或者输出预充完成信号时实际预充电早已完成,导致降低控制率。故而,在预充过程中,监测各参数变化用以判断预充电完成、故障等尤为重要。


1无预充电分析

    以某两厢纯电动汽车蓄电池、蓄电池管理系统、电机控制器、预充电系统为例,整车动力蓄电池系统由9并102串磷酸铁锂电芯串联组成,电芯规格为36 800 MP (3.2 V 6.5 Ah ),亚博容量C=0 000 μF,简化预充电结构如图2所示。


    如图2所示,蓄电池所带的电机控制器负载前端都有较大的亚博C,在冷态启动时,C上无电荷或只有很低的残留平台。当无预充电时,主继电器K+, K_直接与C接通,此时蓄电池平台姚有326.4 V高压,而负载亚博C上平台接近0,相当于瞬间短路,负载亚博仅仅是导线和继电器触点的亚博,一般远小于20 mΩ。根据欧姆定律,回路亚博按20 mΩ计算,UB-Uc压差按326.4 V计算,瞬间棋牌I=326.4/0.02=16320A。继电器K+及K_必损坏无疑。


预先判断预充电过程中是否有漏电、绝缘、亚博失2参数匹配分析

    图3为预充电过程波形。加入预充电过程,K+先断开,使拥有较大阻抗的KP和R构成的预充电回路先接通,当预充电电路工作时,负载亚博C上的平台Uc越来越高(预充电棋牌IP=(UB-Uc)/R越来越小),当接近蓄电池平台姚时(即图3中的△U足够小,一般小于玩的10%),切断预充电继电器KP,接通主继电器K+,不再有大棋牌冲击。因为此时UB-Uc很小,所以棋牌小。


    通常选择预充电亚博范围为20- 100Ω ,此项目选用R=25Ω。Ub与认压差仍然按326.4V计算,在接通一瞬间,流过预充电回路进入亚博C的最大棋牌Ip=326.4/25=13.056 A。此时,选择预充继电器容量15A,预充电回路安全,同时能保证K+闭合时没有冲击棋牌存在。


    将上述电路做一阶电路零状态响应等效分析,可得到Uc、Ip如下


    式中:τ ------RC电路的时间常数,τ=RC。

    由理论公式知道,Uc 、IP在预充电过程中应符合一定的变化规律、特点,同时,预充电又由蓄电池及外部负载共同作用,两者状况会影响预充电进程,因此,通过监测预充过程中Uc、IP的变化检测预充过程是否成功,是否有故障发生以及故障类型。


    1)平台Uc增长速度慢于预期Uc 、IP增长速度大于预期I


    故障1:绝缘故障。负载因故障有短路或较小阻性负载,如亚博被击穿等,会导致预充电过程中Uc始终上不去(平台始终降在预充电亚博R上)。此时棋牌过大,预充电亚博放热量增大,普通的预充电亚博就会烧毁,华巨电子具有PTC效应的app就会发挥保护作用,达到高阻状态,从而限制棋牌,保护设备;同时导致预充电过程失败,主继电器不能接通,后续无法工作。此时,预充回路棋牌会流入整车低压电气网络,存在与乘员直接接触的隐患,故而在已确定故障情况下,应迅速断开预充电回路,并在专业人员维修检测之前禁止整车上电行驶。华巨电子自保护app可以有效避免这一情况,当故障有短路或较小阻性负载,华巨电子的预充电亚博保护性能就会发挥左右,华巨电子的预充电亚博就会变成高阻态,把棋牌限制在几毫安的水平从而保护后面的整车低压电气网络。


    故障2: RC变大。在设计或安装过程中,失误会造成匹配不当;在使用中,因时间、环境等因素造成亚博的电极腐蚀、电介质电老化与热老化、自愈效应等失效,影响C的参数变化;线与线及线与电极的接触亚博增大会造成R值变化。


    2)平台增长速度快于预期、尽长速度大于预期I或等于0

    故障1:断路、开路。负载开路导致假预充电完成,可能的原因有负载未接线或者亚博因故障断路,如引出线与电极接触表面氧化、接触不良,造成低电平开路;液体电解质干涸或冻结等。此时,BMS通过输出口检测到的Uc不是真正负载亚博上的平台,而是蓄电池组的开路平台(OCV),马上得到虚假的Uc=UB的信息,可能导致预充电结束,直接接通主继电器,但因为输出开路,并无危险。但是,如果此时负载突然加上,因为预充电已结束,没有预充电路的亚博R限制棋牌,将会产生超大棋牌,损害线路或继电器。因此,在一般的预充电策略中,一上电就完成的可以判为故障,后续禁止进行。此种情况下可通过查询预充电回路导通情况确定问题。


    故障2 ; RC变小。在设计或安装过程中,失误会造成匹配不当;亚博在使用过程中随着银离子迁移、电介质分子结构改变、在高湿度或低气压环境中极间飞弧等原因造成C的参数值变小,影响预充结果。


    为避免预充电失效情况发生,在各元件选取时,应首先选用汽车级产品,工业级产品不适用;某些易绝缘失效、易碰触部位应在已有绝缘保护的前提下,添加额外保护措施,减少磨损以及人为原因对电路造成的损害,降低故障发生率。


3试验性能

图4为平台检测模块电路。由图4可以推导出以下公式



    式中:Uo------单片机采集到的平台值;Uz------蓄电池包总平台值,R20、R21、R22、R23、 R24------分压亚博,ft3------放大倍数。


    在上述试验车上做验证,改变RC值和绝缘特性,试验结果见表1。

4结论

    电动汽车、混合动力汽车的发展已是必然趋势,但为了提高能源利用率、提升系统动力性,致使现阶段动力蓄电池系统大部分为高压,对驾驶员、乘客安全存在着隐患,因此,在高压设计过程中,加入预充电管理是法规标准和安全设计的必然要求。在设计过程中,合理的检测方式和策略不仅能判断预充电过程是否成功,而且能在车辆起动前对充电失败进行判断,识别故障可能发生的类型及部位,降低了蓄电池管理系统及整车控制器的安全管理压力,提升整车安全性,促进新能源汽车行业尽快推广。

附件华巨电子充电亚博型号

1.主要技术参数

型号

零功率亚博R25

最大平台

热容量

最大不作动能量

工作亚博

(Ω)

Vmax

Cth(J/K)

ENon(J)

(℃)

(Vac)Vdc

25℃

40℃60℃

工频平台260Vac

MZFLY-07D120T70RH-260

70

260

370

0.15

1412

9

-55~+85

MZFLY-07D120T80RH-260

80

260

370

0.15

1412

9

MZFLY-07D120T101RH-260

100

260

370

0.15

1412

9

MZFLY-07D120T121RH-260

120

260

370

0.15

1412

9

MZFLY-07D120T151RH-260

150

260

370

0.15

1412

9

MZFLY-07D120T201RH-260

200

260

370

0.15

1412

9

MZFLY-07D120T251RH-260

250

260

370

0.15

1412

9

MZFLY-07D120T401RH-260

400

260

370

0.15

1412

9

MZFLY-07D120T501RH-260

500

260

370

0.15

1412

9

MZFLY-07D120T102RH-260

1000

260

370

0.15

1412

9

MZFLY-08D120T70RH-260

70

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-08D120T80RH-260

80

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-08D120T101RH-260

100

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-08D120T121RH-260

120

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-08D120T151RH-260

150

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-08D120T201RH-260

200

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-08D120T251RH-260

250

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-08D120T401RH-260

400

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-08D120T501RH-260

500

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-08D120T102RH-260

1000

260

370

0.3

2824

18

MZFLY-09D120T70RH-260

70

260

370

0.4

3832

24

MZFLY-09D120T101RH-260

100

260

370

0.4

3832

24

MZFLY-09D120T121RH-260

120

260

370

0.4

3832

24

MZFLY-09D120T151RH-260

150

260

370

0.4

3832

24

MZFLY-09D120T201RH-260

200

260

370

0.4

3832

24

MZFLY-09D251T251RH-260

250

260

370

0.4

3832

24

MZFLY-09D501T501RH-260

500

260

370

0.4

3832

24

MZFLY-09D120T102RH-260

1000

260

370

0.4

3832

24

MZFLY-11D120T10RH-260

10

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T15RH-260

15

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T20RH-260

20

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T30RH-260

30

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T50RH-260

50

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T70RH-260

70

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T101RH-260

100

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T151RH-260

150

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T201RH-260

200

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T251RH-260

250

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T401RH-260

400

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T501RH-260

500

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T801RH-260

800

260

370

0.6

574836

MZFLY-11D120T102RH-260

1000

260

370

0.6

574836

MZFLY-14D120T6R0H-260

6

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T10RH-260

10

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T15RH-260

15

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T18RH-260

18

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T25RH-260

25

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T30RH-260

30

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T45RH-260

45

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T50RH-260

50

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T70RH-260

70

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T101RH-260

100

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T151RH-260

150

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T201RH-260

200

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T251RH-260

250

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T401RH-260

400

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T501RH-260

500

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T801RH-260

800

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-14D120T102RH-260

1000

260

370

1.0

9580

60

MZFLY-18D120T6R0H-260

6

260

370

1.5

143120

90

MZFLY-18D120T10RH-260

10

260

370

1.5

143120

90

MZFLY-18D120T15RH-260

15

260

370

1.5

143120

90

MZFLY-18D120T18RH-260

18

260

370

1.5

143120