2 直流母線電容器預充電的系統挑戰

直流母線電容器的電容會根據牽引逆變器的輸出功率而變化，范圍從幾百微法拉到幾千微法拉。直流母線電容器的預充電持續時間不得超過 400ms。對直流母線電容器進行預充電所采用的傳統方法利用了機電繼電器。第一章介紹了這種方法的工作原理，以下章節將詳細介紹參數設計方法。如圖 2-1 所示，當預充電接觸器閉合時，等效電路構成標準 RC 串聯配置。

圖 2-1 預充電電路的等效電路

直流母線電容器上的電壓表示為：

假設 HV 電池為 800V、直流母線電容為 1000uF、預充電時間要求為 150ms。根據預充電時間要求選擇電阻：

選擇預充電電阻器的平均功率：

選擇預充電電阻器和繼電器的峰值電流：

根據計算，針對預設參數，必須選擇電阻器和 16A 繼電器。在實際電路設計實現中，必須考慮參數降額，這導致需要在該預充電電路中使用成本高昂的繼電器和大功率電阻器。

隨著 HEV/EV 系統對降低成本和優化體積的需求不斷增長，出現了幾種替代設計來替代傳統的預充電電路。我們將在后續章節分析和比較這些解決方案。