电动汽车分级预充电回路及预充电阻选型匹配方法研究

娄丙民， 李可敬， 尹 良， 王维振

（潍柴新能源研究院整车整机平台部， 山东 潍坊 261061）

随着国家政策的积极引导及能源消耗和环境污染等方面的问题，使得高效节能的新能源汽车成为汽车领域的发展趋势。目前新能源汽车在人们的日常生活中已经非常普遍，了解新能源汽车预充电过程对动力系统部件的选型及整车安全可靠性研究有至关重要的影响。

根据电动汽车和人体安全标准，电动汽车的高压安全中有一条要求如下：对于高于60V的高压系统的上电过程至少需要100ms，在系统上高压过程中应该设置预充电回路来避免高压大电流的冲击，从而保护高压接触器及电机控制器等高压部件，提高系统安全。因此，预充电回路设计及预充上电流程的管理是新能源汽车中必不可少的重要环节。

1 传统预充电路

如图1所示，电机控制器作为新能源汽车主要部件，将动力电池高压直流电转化为驱动电机所用的三相交流电，内部有较大的电容C。在停车状态启动时，电容C上基本没有残存电压，若高压直流电输入到电机控制器电路中，当无预充电回路时，主正接触器K+、主负接触器K-直接与C接通，此时动力电池VB有360V以上直流高压，而电机控制器内部电容C没有电量，通电瞬间电容两端电压为0V。由于整个回路没有负载，所施加的电压全部加在高压线和接触器触点上，导线及接触器触点电阻一般远小于20mΩ。按照欧姆定律，若回路电阻以20mΩ计算，VB和VC之间的电压差以300V 计算，整个回路瞬时电流可达到I=300V/0.02Ω=15000A。……