最初将电池连接到具有容性输入的负载时，当负载电容充电至电池电压时，会出现电流涌入。 对于大型电池（具有低源电阻）和强大的负载（输入端具有大电容器），浪涌电流可以很容易地达到 1000 A 的峰值。 预充电电路限制浪涌电流，而不限制工作电流。

如果出现以下任何问题，则需要在电池与其负载之间设置预充电电路：

负载有输入电容会因浪涌电流而损坏

如果要求承载浪涌电流，主保险丝将熔断

接触器（如果存在）将被浪涌电流损坏

电池单元未额定浪涌电流

预充电电路至少包括：

一个预充电电阻器，用于限制浪涌电流 （R1）

在预充电电阻 （K2） 上有一个接触器（大功率继电器），用于在正常工作时绕过电阻器

此外，预充电电路可能具有：

预充电继电器 （K1），用于防止负载在系统关闭时通过预充电电阻器供电

与电池另一端 （K3） 对齐的接触器，用于在系统关闭时隔离负载

在典型的预充电电路中，预充电电阻位于电池的正极上，尽管它也可以很容易地位于负极上。

虽然您可以自由使用任何您想要的指示符，但本原理图中的指示符（R1、K2、K2 和 K3）似乎是行业标准，因此我们也鼓励您使用它们。

在最基本的形式中，预充电电路的工作方式如下：

熄灭：当系统关闭时，所有继电器/接触器都关闭

预充电：当系统首次打开时，K1 和 K3 打开，对负载进行预充电，直到浪涌电流消退

OON：预充电后，接触器K2开启（继电器K1可关闭以节省线圈功率）

此外，预充电电路可以与传感器结合使用，以检测接地隔离问题、负载短路以及预充电电路本身的组件问题。

这些方法是专门的，通常是制造商专有的。

预充电继电器

预充电继电器需要额定为全电池电压，因为当系统关闭时，其触点上会出现全电池电压。

可以使用交流继电器，因为当它关闭时，通过它的电流已变为 0 A。

继电器需要能够处理浪涌电流的峰值;但是，由于平均电流较低，并且分断电流几乎为零，因此继电器的额定电流并不重要。

电阻器

预充电电阻器的电阻是根据负载容量和所需的预充电时间来选择的。 预充电浪涌电流在一段时间后达到其初始值的 1/e：

T = R * C 大约在 5 * T 的时间后，电流降低到可管理的值。

因此，如果所需的预充电时间为 500 ms，负载容量为 10,000 μF，则：

R = T / C

/ 5 = 500 ms / 10,000 μF / 5 = 10 欧姆

预充电电阻器需要耗散的能量与负载输入电容器中存储的能量一样多。 因此，例如，在100 V电池电压和10,000 μF电容下，带电电容器中的能量（以及预充电电阻在导通期间耗散的能量）为：

E = （C * V^2） / 2 = （10,000 μF * 100 V^2） / 2 = 50焦耳。

预充电电阻在预充电过程中耗散的功率是预充电时间内的能量。 例如，预充电时间为 500 ms：

P = E / T = 50 J / 500 ms = 100 W

在预充电开始时，瞬时功率会相当高：

P = V^2 / R = 100 ^2 / 10 = 1000 W！

现在，从长远来看，预充电电阻器将不需要耗散任何显着的功率（它不会变热）。 但是，在预充电过程中，预充电电阻器会受到这种高而突然的功率的压力。 这就是为什么预充电电阻器需要非常坚固和高功率，但它不需要散热器。

一些制造商指定了峰值功耗。例如：“过载：5 倍额定功率，持续 5 秒。

在这种情况下，一个 50 W 的电阻器将处理 500 W（远高于上例的 100 W）。

最后，您应该询问电阻器制造商特定电阻器是否适合您的应用，并在应用中试用该电阻器。

建议使用绕线电阻器，通常封装在陶瓷、水泥或挤压铝中。 电感电阻器没问题。