Selección de circuito de precarga y resistencia de precarga

Las resistencias de potencia se utilizan para resistir y consumir grandes cantidades de energía y están hechas de materiales con alta conductividad térmica para una refrigeración eficiente. Suelen estar diseñados para acoplarse a un disipador de calor para poder consumir una gran cantidad de energía. Para resistencias precargadas, los tipos comunes son los dos que se muestran en la siguiente figura, ambas resistencias comunes con carcasa metálica de aluminio; Estas dos resistencias pertenecen a las resistencias bobinadas de las resistencias de potencia.

Las resistencias bobinadas de alambre generalmente se enrollan sobre un sustrato aislante cerámico similar a una varilla u otros sustratos aislantes. El cable de resistencia es un material de aleación como níquel, cromo o cobre de manganeso, y los dos extremos del cable de resistencia están conectados con clavijas fijas. El cable de resistencia generalmente está recubierto con pintura no conductora y la periferia está empaquetada con diferentes materiales de empaque (como un empaque de carcasa de aluminio). La resistencia del devanado del paquete de carcasa de aluminio es muy común en la actualidad y su capacidad de disipación de calor es muy fuerte, por lo que generalmente es adecuado para aplicaciones de alta potencia. También existe una resistencia de bobinado de paquete cerámico familiar, estamos más acostumbrados a llamarla resistencia al cemento, pero la primera no se usa con frecuencia.

En circunstancias normales, se requiere que la precarga se complete dentro de 300 ms a 500 ms, en un tiempo tan corto, la corriente a través del cable de resistencia o el cuerpo de la resistencia generada por el alto calor demasiado tarde para ser absorbida por el esqueleto de la resistencia, el cable de resistencia o la resistencia misma tendrán que soportar la mayor parte de la energía del pulso. Por lo tanto, primero debemos calcular la energía del pulso al arrancar y luego elegir el esquema de resistencia adecuado.

Si es un solo pulso, la energía se calcula de la siguiente manera:

Si se trata de un pulso continuo, cuando el intervalo de tiempo del pulso es muy corto (por ejemplo, menos de 1 s), la proporción de energía disipada en la aplicación práctica es pequeña, generalmente podemos usar la acumulación lineal para calcular la energía total del pulso.

Energía total = energía de un solo pulso x número de pulsos consecutivos y luego determine el valor de resistencia de la resistencia precargada:

Resuelve la resistencia

T = R*C * Ln[(Us-U0)/(Us-Ut)]

dónde:

T= tiempo de precarga

R= resistencia de precarga C= capacitancia de carga

Us= voltaje del paquete de baterías U0= Voltaje

antes del final de carga cerrado alto voltaje (se puede expresar como 0) Ut= voltaje de fin de carga al final de la precarga

En términos generales, se selecciona Ut como el 90% o 95% del voltaje total Us, el cual se considera que es el 90%, por lo que la fórmula se puede expresar de la siguiente manera:

T = R*C * Ln10

entonces R = T/(C * Ln10)

A continuación, dé un ejemplo específico de la resistencia de precarga: suponga que en el vehículo, el voltaje de la batería es Us = 400 V, la capacitancia de carga C = 1000 uF, el tiempo de carga requerido es 500 ms, es decir, después de 500 ms, el capacitor se carga al 90% * Us, es decir, Ut = 360 V, luego calcule el valor de resistencia de la resistencia precargada R. De acuerdo con la fórmula anterior, puede obtener directamente R=0,5/(0,001*ln10)=217Ω.

Finalmente, la forma de onda de voltaje por encima de la resistencia se convierte en una onda rectangular, donde la capacitancia instantánea es equivalente a un cortocircuito, por lo que Vp=400V; Entonces la potencia máxima de la resistencia precargada =Vp*Vp/R=400*400/217=737W, si  

de acuerdo con 0,5 veces para reducir la potencia, entonces la potencia máxima de resistencia monopulso requerida es 737*2=1474W.

Luego calcule el tiempo de la onda rectangular, mediante la siguiente fórmula, debido a que la suma del voltaje en ambos extremos del resistor y el capacitor es igual a Us, por lo que el voltaje en ambos extremos del capacitor es Ut= (1-0.37) Us=0.63*Us, entonces τ

=217*0,001*ln(2,7)=0,216s, ancho de pulso rectangular t1=0,108s.

Finalmente, de acuerdo con el ancho de pulso obtenido y la potencia máxima de pulso único, en comparación con la curva del fabricante, se puede juzgar si la selección es razonable.