预充电阻的原理与计算电动汽车预充电的主要作用是给电机控制器（逆变器）的大电容进行充电，以减少接触器接触时火花拉弧，降低冲击，增加安全性。以该系统的预充电系统为例来分析一下当高压回路没有预充时对电器件的影响。图1为简化的预充电回路图。图1.高压预充回路图动力电池系统为25AH4P136S，系统额定电压UB为503.2V，电机控制器负载前端有一个较大的电容C，在冷态启动时，C上无电荷或只有很低的残留电压。当无预充时，主继电器K1和总负继电器K3闭合与C接通，此时蓄电池电压有503.2V高压，而负载电容C上的电压接近于0V，相当于瞬间短路，负载电阻仅仅是导线和继电器触点的电阻，一般园小于20mΩ。根据欧姆定律，回路电阻按20mΩ计算，UB-UC的电压按503.2V计算，瞬间电流I=U/R=503.2/0.02=25160A。这个大电流必将导致继电器K1和K3毁坏。图2预充电波形图当高压电路中加入预充电阻R和预充接触器K2，预充电波形如图2所示。上电时，预充接触器K2和总负K3闭合，预充电路工作，负载电容C上的电压Uc越来越高（预充电电流IP=（UB-UC）/R越来越小），当接近蓄电池电压时，即△U足够小，一般小于总电压的10%，切断预充电继电器K2，接通总正继电器K1，就不会再有大电流冲击。因为此时的UB-UC很小，所以电流很小。通常预充电阻的选择范围为20-200Ω，此项目选择的预充电阻是100Ω，在预充回路接通时，流过预充回路进入电容C的电流为IP=U/R=503.2/100=5.032A，预充回路安全，同时保证了总正接触器K1闭合时没有冲击电流存在。对于预充电阻的计算，该项目的电机电容：C=1600uF（1F=10^6uF），预充时间t=0.4s。预充时电压的计算
公式
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如下：UB=I*R+Uc(Uc是电容上电压，I是回路电流(充电电流)，均是时间的函数。)UB=(C*dUc/dt)*R+Ucdt/(RC)=dUc/(UB-Uc)积分两边后(RC)=-ln(UB-Uc)+K(K是一个常数，由初始条件决定，这里可知K=ln(Uin))于是得：Uc=UB*(1-exp(-t/RC))Ic=(UB/R)*exp(-t/RC)以预充到92%计算：利用公式：Uc=UB*(1-exp(-t/RC))Uc/Uin=1-exp(-t/RC)=>exp(-t/RC)=1-0.92=>-t/RC=ln(0.08)=>t/RC=-ln(0.08)=>R=t/2.5C=0.4s/2.5*0.0016F=100Ω所以该项目的预充电阻选为250W/50Ω。
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