ZHCAFU7 October   2025 TPSI31P1-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2直流母线电容器预充电的系统挑战
  6. 3系统方案
    1. 3.1 隔离开关驱动器
    2. 3.2 有源预充电控制器
    3. 3.3 分立式高压降压设计
    4. 3.4 独立隔离式 DCDC 升压设计
    5. 3.5 集成式预充电设计
      1. 3.5.1 双向高压转低压 (HV-LV) DCDC
      2. 3.5.2 电池加热器
  7. 4总结
  8. 5术语
  9. 6参考资料

1 简介

在 HEV/EV 系统中，高压负载不直接由 HV 电池中存储的能量供电。直流母线电容器位于 HV 电池和 HV 负载之间，用作缓冲级。直流母线电容器有两个主要功能：去耦 HV 电池和 HV 负载之间的寄生电感效应，以及为高频电流提供低阻抗路径。直流母线电容的范围通常为几百微法拉至几千微法拉。

但是，当 HV 负载处于非活动状态时，直流母线电容器上不存在电压。如图 1-1 所示，主接触器正极 (MCP) 和主接触器负极 (MCN) 保持断开，在两个终端上都断开 HV 电池与 HV 负载的连接，同时直流母线电容器保持放电状态。当 MCP 和 MCN 闭合时，这会导致直流母线电容器直接短路，从而产生极高的电流。如果不适当限制此浪涌电流，电缆、连接器和保险丝可能会损坏。

因此，HV 系统需要预充电电路来限制浪涌电流。传统的预充电电路包含预充电接触器 (PCC) 和电流限制电阻器。在预充电阶段，PCC 和 MCN 闭合，将直流母线电容器充电至与 HV 电池相近的电压。电路中的电流限制电阻器可限制此阶段的浪涌电流。在预充电阶段之后，PCC 断开且 MCP 闭合，从而允许 HV 电池为负载供电。电流限制电阻器被绕过，以降低电路阻抗。传统的预充电电路通常包含昂贵的 EMR 和大量大功率电阻器，这与对高功率密度和更低 BOM 成本的要求相矛盾。