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Y電容對整車漏電流有影響嗎?

日期:2024-12-29 08:39
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摘要:電驅(qū)動或其他高壓件加Y電容濾波對整車漏電流有沒有影響?這個值應(yīng)該有誰去定義?本期和大家分享下。
 電驅(qū)動或其他高壓件加Y電容濾波對整車漏電流有沒有影響?這個值應(yīng)該有誰去定義?本期和大家分享下。
  •     流過電容的電流    

        濾波電容在母線上電壓變化的瞬間,可認為有電流通過該電容,電流的大小與電容容值和母線上電壓變化的速率有關(guān),由下式定義:Ic=C dv/dt,Ic為流過電容電流大小,C為電容值??梢姡妱悠嚫邏毫悴考械臑V波電容,當(dāng)母線電壓穩(wěn)定后,沒有電流流過電容,濾波電容只對噪聲電流起作用,對于母線的高壓直流沒有任何影響,對整車的漏電流也沒有任何影響。但是在高壓直流上電的瞬間,由于母線電壓的變化,會有電流流過濾波電容。

        電動汽車對于整車的漏電流有嚴格的要求,漏電流的監(jiān)控是通過整車絕緣阻抗的檢測來實現(xiàn)的。在車輛運行過程中,絕緣檢測是需要實時進行的。但整車有些工況與絕緣檢測功能會互相影響。如繼電器粘連檢測過程,電動汽車的絕緣電阻不是常規(guī)理解的定值電阻,而是一個有雜散電容與變化的電阻相耦合。對于高壓繼電器的閉合斷開,伴隨繼電器的粘連檢測,如果此時打開絕緣檢測,絕緣檢測電路和繼電器是處于串聯(lián)的狀態(tài),會影響繼電器的粘連檢測參數(shù)。因此,此過程中不進行整車漏電流檢測。但是此過程漏電流是客觀存在的,不能因為不檢測就不對漏電流進行設(shè)計限制。而且在整車高壓上電過程中,由于寄生電容和濾波Y電容的影響,此過程中漏電流會很大。

  •     漏電流計算    

整車高壓回路的寄生電容(pF)相對濾波Y電容而言還是有著量級差別的,對整車漏電流影響很小,所以本文只分析濾波Y電容的設(shè)計對于整車上高壓過程中漏電流大小的影響。漏電流的計算過程如下(忽略寄生電感的影響):

Y電容電壓:Vy=Vout (1-e^(-t/τ))

Y電容電流:Iy=Cy Vy/dt 

充放電時間常數(shù):τ=Rfs C_X 

得到:Iy=Cy Vout/(R_fs Cx ) e^(-t/τ) 

因此,在時間t=0的時刻,Y電容具有*大的瞬時電流Iy=Cy Vout/(Rfs Cx )。
        然而,Y電容在整個充電過程中的平均電流更加能夠體現(xiàn)漏電流的危害。我們?nèi)r間為5τ時,電容電壓Vy=Vout。得到

平均電流:Iy=Cy Vout/(5Rfs Cx) 

從以上的分析中,我們知道在整車電池包電壓Vout,母線電容Cx,預(yù)充電阻Rfs設(shè)計確認之后,Y電容的大小決定了整車上電過程中的漏電流大小。該容值的大小受整車參數(shù)影響,常見參數(shù)設(shè)置為:電池包*高電壓:DC 600 V;整車母線電容容值:800 μF;預(yù)充電阻阻值:47 Ω;整車漏電流要求:2 mA(有法規(guī)要求:直流100 ohm/V,交流500 ohm/V)。根據(jù)平均漏電流的計算方法,通過以上參數(shù)計算得出:Iy=Cy Vout/(5Rfs Cx )=2mA=Cy 600/(5×47×800×〖10〗^(-6) ) ,所以能夠滿足整車漏電流要求的*大Y電容容值Cy=626 nF。如果按照*大瞬時電流的要求進行計算,要求在整個上電期間內(nèi)漏電流大小都必須滿足小于2 mA的要求。Iy=Cy Vout/(Rfs Cx )=Cy 600/(47×800×〖10〗^(-6) )=2mA 。可以得到滿足漏電流要求的整車Y電容值Cy=125 nF。

*后,在整車設(shè)計過程中,需關(guān)注整車Y電容大小對于整車安.全的影響。主機廠應(yīng)考慮各高壓部件的實際電磁兼容性能情況,對各高壓部件進行Y電容容值分配,避免該電容給整車帶來安.全風(fēng)險。

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