鎳氫混合動(dòng)力汽車用高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法，特別涉及一種鎳氫混合動(dòng)力汽車用高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人口和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，能源和環(huán)境問題促使各國開發(fā)新能源汽車、節(jié)能環(huán)保型交通工具?；旌蟿?dòng)力汽車節(jié)能、環(huán)保，具有廣闊的市場(chǎng)空間和良好的發(fā)展前景。混合動(dòng)力汽車中需要用到高壓系統(tǒng)，而高壓系統(tǒng)中需要使用預(yù)充電電阻限制回路中電流的大小，而目前一般只確定預(yù)充電電阻的電阻，且預(yù)充電電阻的阻值確定方法也不精確。目前，一些預(yù)充電電阻在選擇時(shí)，阻值過大雖然會(huì)有效降低回路電流，但是完成預(yù)充電所需的時(shí)間則比較長(zhǎng)，增加用戶對(duì)整車運(yùn)行的等待時(shí)間，降低了用戶體驗(yàn)；或者所選擇的電阻存在功耗不夠的情況，車輛在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過程中易于損壞，增加了維護(hù)成本。因此，如何確定預(yù)充電電阻的各參數(shù)，是高壓系統(tǒng)能否更好的運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種快速、更為精確的確定預(yù)充電電阻各參數(shù)的鎳氫混合動(dòng)力汽車用高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法。
[0004]本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種鎳氫混合動(dòng)力汽車用高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法，有以下步驟，
[0006]( I )設(shè)計(jì)預(yù)充電電路圖:電容的正極端、負(fù)極端分別與電池組的正極端、負(fù)極端相連，電容的正極端與電池組的正極端之間串接主正繼電器，預(yù)充繼電器與預(yù)充電電阻串聯(lián)后再與主正繼電器并聯(lián)，電容的負(fù)極端與電池組的負(fù)極端之間串接主負(fù)繼電器，逆變器與電容的兩端相連接，電機(jī)與逆變器相連接；
[0007]( II )按照第(I )步設(shè)計(jì)的預(yù)充電電路圖，采用公式(I)計(jì)算預(yù)充電電阻的阻值R，采用公式(2)計(jì)算預(yù)充電電阻的額定功率P，采用公式(3)計(jì)算預(yù)充電電阻的額定電流I ;
[0008]R=- T/[In(I — Uc/U電)XC]...................................(I)
[0009]P =1/2XCXU電 2..........................................(2)
[0010]I = (U電/R) X e-T/KC...........................................(3)
[0011]公式中是高壓系統(tǒng)中需要使用的電池組充滿電時(shí)的總電壓值，U。是指高壓系統(tǒng)中需要使用的電容充滿電時(shí)的電容兩端的電壓，C是所使用電容的電容值，T是從電池組開始給電容充電到電容的U。達(dá)到Uft的90?95%的時(shí)間。(III)以第(II )步計(jì)算得到的R、P和I的計(jì)算值作為判定依據(jù)，在市售標(biāo)準(zhǔn)電阻件中選擇不低于判定依據(jù)且與判定依據(jù)最相近規(guī)格型號(hào)的電阻。
[0012]進(jìn)一步地，在所述第(III)中，所述的判定依據(jù)采用:R為計(jì)算值的0.8?1.0倍不含1.0，P為計(jì)算值1.0?1.1倍不含1.0，I為計(jì)算值的1.0?1.2倍不含1.0o
[0013]—般情況下，電容的電容值為1800?2500 μ F。
[0014]高壓系統(tǒng)在上電初期需要向電容充電，如果在電容充電過程中不加以任何限制，充電電流將會(huì)過大，對(duì)電源即電池組、整流原件、高壓繼電器等將造成很大沖擊，所以一般使用一個(gè)預(yù)充電電阻限流。首先，會(huì)考慮電池組的正常工作電壓及用戶發(fā)動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)到車輛能夠正常運(yùn)行的間隔時(shí)間即電池組給電容充滿電的時(shí)間Τ，如果該充電時(shí)間T過長(zhǎng)，將會(huì)導(dǎo)致用戶體驗(yàn)降低。若充電時(shí)間過短，則又將導(dǎo)致充電電流較大，從而導(dǎo)致電阻的平均功率較大，產(chǎn)生不必要的損耗。為了滿足該時(shí)間要求，電池組給電容充滿電的時(shí)間T一般選擇電容兩端的電壓U。達(dá)到電池組充滿電時(shí)的總電壓U ^的90?95%的時(shí)間。
[0015]根據(jù)Uc= U 電 X (I — e-T/EC)，推得公式:
[0016]R = — T/ [In (I — Uc/U電)X C].............................(I)
[0017]再根據(jù)高壓系統(tǒng)的等效電路的約束方程，得到預(yù)充電電阻的額定功率P及額定電流I的計(jì)算公式為:
[0018]P=1/2XCXU電 2.................................(2)
[0019]I = (U電/R) X e省................................(3)
[0020]本發(fā)明的鎳氫混合動(dòng)力汽車用高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法，方法簡(jiǎn)單，可快速、更為精確的確定出預(yù)充電電阻的阻值R、額定功率P及額定電流I。使用多參數(shù)限制的預(yù)充電電阻，可保證更安全的將電池動(dòng)力即電池組接入到整車高壓系統(tǒng)中，不會(huì)對(duì)整車已有的逆變器等裝置造成損壞；同時(shí)避免主正繼電器、主負(fù)繼電器在閉合形成回路時(shí)電流過大導(dǎo)致的觸點(diǎn)燒結(jié)，延長(zhǎng)了主正繼電器、主負(fù)繼電器的機(jī)械壽命，增加整個(gè)高壓系統(tǒng)的可靠性，降低了后期維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0021]圖1:預(yù)充電電路圖
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于實(shí)施例之表述。
[0023]實(shí)施例1
[0024]一種鎳氫混合動(dòng)力汽車用高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法，有以下步驟，(I )設(shè)計(jì)預(yù)充電電路圖，如圖1所示，電容6的正極端、負(fù)極端分別與電池組I的正極端、負(fù)極端相連，電容6的正極端與電池組I的正極端之間串接主正繼電器4，預(yù)充繼電器2與預(yù)充電電阻3串聯(lián)后再與主正繼電器4并聯(lián)，電容6的負(fù)極端與電池組I的負(fù)極端之間串接主負(fù)繼電器5，逆變器7與電容6的兩端相連接，電機(jī)8與逆變器7相連接；
[0025]( II )按照第(I )步設(shè)計(jì)的預(yù)充電電路圖，采用公式(I)計(jì)算預(yù)充電電阻的阻值R，采用公式(2)計(jì)算預(yù)充電電阻的額定功率P，采用公式(3)計(jì)算預(yù)充電電阻的額定電流I ;
[0026]R=- T/[In(I — Uc/U電)XC]...................................(I)
[0027]P =1/2XCXU電 2..........................................(2)
[0028]I = (U電 /R) X e_T/EC...........................................(3)
[0029]公式中:U_是高壓系統(tǒng)中需要使用的電池組充滿電時(shí)的總電壓值，U。是指高壓系統(tǒng)中需要使用的電容充滿電時(shí)的電容兩端的電壓，C是所使用電容的電容值，T是從電池組開始給電容充電到電容的U。達(dá)到Uft的90?95%的時(shí)間。(III)以第(II )步計(jì)算得到的R、P和I的計(jì)算值作為判定依據(jù)，在市售標(biāo)準(zhǔn)電阻件中選擇不低于判定依據(jù)且與判定依據(jù)最相近規(guī)格型號(hào)的電阻。
[0030]在所述第(III)中，所述的判定依據(jù)采用:R為計(jì)算值的0.8?1.0倍不含1.0，P為計(jì)算值1.0?1.1倍不含1.0，I為計(jì)算值的1.0?1.2倍不含1.0o
[0031]例如:
[0032]高壓系統(tǒng)中的電池組充滿電時(shí)總電壓U電為380V，高壓系統(tǒng)中電池組給電容充電至95%的時(shí)間T為0.3s，電容的電容值C為2000 μ F，則代入公式(I)后得到預(yù)充電電阻的阻值R = 50 Ω。
[0033]將所有參數(shù)代入公式(2)、公式(3)，得到預(yù)充電電阻的額定功率P = 144.4W，預(yù)充電電阻的額定電流I = 7.6Α。
[0034]根據(jù)上述計(jì)算出的預(yù)充電電阻的阻值R、額定功率P、額定電流I，可以選擇市面上阻值在40 Ω?50 Ω、額定電流在7.6Α?9.1A之間、額定功率144.4W?158.8W之間且三個(gè)參數(shù)同時(shí)滿足的預(yù)充電電阻。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鎳氫混合動(dòng)力汽車用高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法，其特征在于:有以下步驟， (I )設(shè)計(jì)預(yù)充電電路圖:電容的正極端、負(fù)極端分別與電池組的正極端、負(fù)極端相連，電容的正極端與電池組的正極端之間串接主正繼電器，預(yù)充繼電器與預(yù)充電電阻串聯(lián)后再與主正繼電器并聯(lián)，電容的負(fù)極端與電池組的負(fù)極端之間串聯(lián)主負(fù)繼電器，逆變器與電容的兩端相連接，電機(jī)與逆變器相連接； (II )按照第(I )步設(shè)計(jì)的預(yù)充電電路圖，采用公式(I)計(jì)算預(yù)充電電阻的阻值R，采用公式(2)計(jì)算預(yù)充電電阻的額定功率P，采用公式(3)計(jì)算預(yù)充電電阻的額定電流I ; R =- T/[ln(l —Uc/U電)XC]...................................(I) P = 1/2XCXU電 2..........................................(2) I = (U電/R)Xe_T/KC...........................................(3) 公式中是高壓系統(tǒng)中需要使用的電池組充滿電時(shí)的總電壓值，U。是指高壓系統(tǒng)中需要使用的電容充滿電時(shí)的電容兩端的電壓，C是所使用電容的電容值，T是從電池組開始給電容充電到電容的U。達(dá)到U *的90?95%的時(shí)間。(III)以第(II )步計(jì)算得到的R、P和I的計(jì)算值作為判定依據(jù)，在市售標(biāo)準(zhǔn)電阻件中選擇不低于判定依據(jù)且與判定依據(jù)最相近規(guī)格型號(hào)的電阻。2.如權(quán)利要求1鎳氫混合動(dòng)力汽車用高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法，其特征在于:在所述第(III)中，所述的判定依據(jù)采用:R為計(jì)算值的0.8?1.0倍不含1.0，P為計(jì)算值1.0?1.1倍不含1.0，I為計(jì)算值的1.0?1.2倍不含1.0o
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鎳氫混合動(dòng)力汽車用高壓系統(tǒng)中預(yù)充電電阻的確定方法，根據(jù)設(shè)計(jì)的預(yù)充電電路圖，獲取高壓系統(tǒng)中電池組充滿電時(shí)的總電壓U電、電容充滿電時(shí)的電容兩端的電壓Uc、從電池組開始給電容充電到電容的Uc達(dá)到U電的90～95％的時(shí)間T、電容的電容值C，根據(jù)相應(yīng)的公式計(jì)算得到預(yù)充電電阻的阻值R、額定功率P及額定電流I。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單，可快速、更為精確的確定出預(yù)充電電阻的阻值R、額定功率P及額定電流I。使用根據(jù)本方法計(jì)算得到的各參數(shù)的預(yù)充電電阻，可使整車高壓系統(tǒng)運(yùn)行更可靠，降低了后期維護(hù)成本。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN104915484
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510282900
【發(fā)明人】李旦, 鐘發(fā)平
【申請(qǐng)人】科力遠(yuǎn)混合動(dòng)力技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月28日