NTC热敏电阻

用于锂离子电池预充电电路的热敏电阻保护

发布时间:2018-11-11    文章来源:敏创原创    点击次数:
用于锂离子电池预充电电路的热敏电阻保护
  当电池连接到具有电容输入的负载时,由于电容对电池电压充电,因此存在浪涌电流浪涌。输入电流取决于输入电容; 电池越大,负载越强,输入电容越大。大浪涌电流(在预充电电路中,没有保护)可能导致以下情况:
  • 输入滤波电容损坏
  • 如果主保险丝承受浪涌电流而没有保护,则吹掉主保险丝
  • 由于高浪涌电流引起的电弧和点蚀引起的接触故障(以及电流承载能力的降低)电池单元的损坏,不适用于浪涌电流

下面是用于电池操作和时序图的典型预充电电路,显示电路如何工作。
 




在最基本的形式中,预充电电路的操作如下:
  • OFF:当系统关闭时,所有继电器/接触器都关闭。
  • 预充电:首次打开系统时,K1和K3打开,为负载预充电,直到浪涌电流消退。R1表示预充电电路中热敏电阻的位置。
  • ON:预充电后,接触器K2接通(继电器K1,必须关闭以节省线圈功率)。

对于本应用笔记,我们将重点介绍热敏电阻的选择

选择热敏电阻
热敏电阻的最小电阻由以下因素决定:
  • 环境温度
  • 输入电容值(预充电电路)
  • 电池电压

在时间τ= RC之后,预充电浪涌电流达到其初始值的63.2%(1 / e)。
 
在选择热敏电阻时,我们考虑当电容完全充电并且浪涌电流达到正常工作电流时的“五个时间常数”的时间值。
 
对于此设计,我们将假设以下定量值:
  • 20毫秒
  • 环境工作温度:在10°C至50°C之间变化
  • 电池电压: 100伏
  • 电容器组: 50,000μF


5τ= RC 
R =5τ/ C = 5(0.02秒)/ 0.05F =2.0Ω。
 
观察Ametherm热敏电阻在环境温度为50°C时的RT曲线,显示材料“C”
 
R @ 50°C / R @ 25°C = 0.412 @ R @ 10°C / R @ 25°C = 1.70
 
因此,最小电阻@ 25°C = 2.0 / 0.454 =4.40Ω,因此我们的标准部件具有5.0欧姆的标称电阻
 
在10°C时,标准部件的电阻为5.0Ωx1.70 =8.50Ω,这将满足我们的最小电阻。
 
要确定热敏电阻在没有自毁的情况下需要处理的能量,
 
E =½CV2 =½(0.05)(100)2 = 250焦耳
 
不计算稳态电流,因为在大多数预充电电路中,稳态电流通过接触器。符合您规格的部件是AS32 5R020。

AS浪涌电流限制器的主要优点
  • 较低的电流密度(与传统类型的浪涌电流限制器相比)
  • 更快的重置时间
  • 由于较低的电流密度和整个光盘的均匀温度梯度,没有疲劳的热点
  • 更宽的操作温度范围,无需降额



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