電動汽車的驅動系統中,動力電池與電機控制器是相連的,電機控制器中有容量較大的電容(一般有500uF~2000uF)。如果上電之前電容處于零狀態,即電容內沒有能量,那么在電路閉合瞬間,相當于直接短路,電流非常之大,這么大的電流如不加以限制將對電池、繼電器造成巨大沖擊而損傷。因此電動汽車的電源系統必須加上預充電電路。減小上電時的沖擊電流,保護電機控制器、電池、主繼電器。
預充電電路是一個典型的一階RC串聯電路,電容C存在于MCU(電機控制器)中,預充電阻R則需要計算后選型確定。
電池前端都有較大的電容C,若無預充電,主繼電器直接與電容C接通,此時電池電壓較高,而電容C上電壓接近為0,此時相當于瞬間短路,負載電阻為導線和繼電器觸點電阻,電阻值很小,根據歐姆定律可知,電壓大,電阻小,顯然瞬間電流可達上萬安培。此時主繼電器肯定會損壞。
加入預充過程,主繼電器先斷開,預充繼電器和預充電阻構成的預充回路先接通,電阻值會在30Ω以上,回路電壓假設在300V,此時回路電流大也就10A,預充繼電器容量子10A以上,預充回路安全。
所以預充繼電器的作用就是控制預充回路的斷開、閉合,預充電阻的作用就是限流。