電動汽車充電方式的探討

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1、電動汽車充電方式的探討電動汽車充電方式的探討教授級高級工程師李保成溧陽市華元電源設(shè)備廠總工李杏元摘要：????本文旨在論述電動汽車的動力電池組應(yīng)當(dāng)如何正確地去進(jìn)行充電，才能保證電池良好的使用性能、使用安全和使用壽命，降低電池的使用成本。論述：1）動力電池組的充電要求；2）充電器；3）電池管理系統(tǒng)(BMS)；4)電動汽車的充電方式。本文還介紹了溧陽市華元電源設(shè)備廠獲得國家發(fā)明專利的高頻開關(guān)電源充電器的基本特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：電池充電，充電器，充電方式Abstract：ThepurposeofthispaperistodiscusshowtochargeforEVBat

2、terypacktoimprovethequalityandefficiencyofthebatterypack.Thecontentsofthepaperaremainlyasfollowing:1）Thechargerequirementsofbatterypack；2)Thechargerforbatterypack；3)BatteryManagementSystem(BMS)；4)ThechargingmodeforEV.AndthecharacteristicofchargerforEVmaddinginLiyangHuayanPorwerEquip

3、mentManufactorythataccesstopatentedtechnology.Keywords：Batterycharge,charger,chargingmode.??隨著以蓄電池為動力的電動車輛不斷面世并逐步走向市場，能否解決好這些車輛的動力電池的充電問題，已經(jīng)成為這類新能源車輛能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵之一。??為此，我們提出了電動汽車充電方法的探討。(一)動力電池組的充電要求??充電模式采用“限流、限壓”兩階段充電模式。充電開始階段，一般采用最佳充電倍率(鋰離子電池為0.3CA)進(jìn)行限流充電。在這一階段，由于電池的電動勢較低，即使電池充電電壓不高

4、，電池的充電流也會很大，必須對充電電流加以限制。所以，這一階段的充電叫“限流”充電，充電電流保持在限流值。隨著充電的延續(xù)，電池電動勢不斷上升，電池的充電壓也不斷上升。當(dāng)電池電壓上升到允許的最高充電電壓時，保持恒壓充電。在這一階段，由于電池電動勢還在不斷上升，而充電電壓又保持不變，所以電池的充電流呈雙曲線趨勢不斷下降，一直下降到零。但在實(shí)際充電過程中，當(dāng)充電電流減小到0.015CA時就可停止充電。這一階段的充電叫恒“恒壓”充電，這一階段的充電電壓：U=E+IR=恒壓值。??充電過程及充電電壓、電流的變化如下圖所示。??這是鋰離子動力電池組對充電模式的基本要求。?

5、?此外，充電系統(tǒng)還必須具有自動調(diào)節(jié)充電參數(shù)、自動控制和自動保護(hù)功能：1)自動調(diào)節(jié)充電參數(shù)??在充電過程中，充電系統(tǒng)必須能根據(jù)電池組的狀態(tài)、電池管理系統(tǒng)(BMS)輸出的信息和整車監(jiān)控輸出的信息，自動調(diào)節(jié)充電參數(shù)和自動控制充電。??例如，在充電時，尤其在恒壓充電階段，如果電池組中有某一個單體電池的充電電壓超過允許的充電電壓(根據(jù)不同鋰電池的特性一般設(shè)定為3.9V～4.3V之間)時，充電系統(tǒng)應(yīng)會根據(jù)電池管理系統(tǒng)(BMS)輸出的信號，自動減小充電電壓和電流，使該電池的充電電壓不超過允許的充電電壓，防止該電池過壓充電。??又如，在充電開始時，經(jīng)電池管理系統(tǒng)(BMS)監(jiān)測

6、到有某一個單體電池的電壓過低，充電系統(tǒng)應(yīng)能自動改小初始充電電流，待電池的電壓正常后，再轉(zhuǎn)入正常充電。2)自動控制和自動保護(hù)功能??在充電過程中，電池組和電動車發(fā)生任何不正常情況時，如電池組短路、斷路、高溫、起火和有電池?fù)p壞時，充電系統(tǒng)應(yīng)能迅速切斷電源，停止充電。3)與整車CAN總線通信??在充電過程中，充電系統(tǒng)的信息可與整車CAN總線通信。(二)充電設(shè)備——充電器??根據(jù)電池的充電特性和電動汽車動力電池組的充電要求，常用充電設(shè)備——充電器，可分為直流充電器和脈沖充電器兩類。直流充電器就是把電網(wǎng)電源經(jīng)過整流濾波后，并經(jīng)一系列調(diào)控后，輸出DC電源，供給動力電池組進(jìn)

7、行充電。??目前使用最多的直流充電器是高頻開關(guān)電源充電器。它具有體積小，重量輕，工作可靠，效率高，功率因數(shù)高、不怕電網(wǎng)波動和不造成電網(wǎng)波動、既不怕電網(wǎng)干擾又不干擾電網(wǎng)、功率可小可大，容易實(shí)現(xiàn)智能化等優(yōu)點(diǎn)。特別適合做小功率到大功率、特大功率的高頻開關(guān)電源充電器。溧陽市華元電源設(shè)備廠獲得國家發(fā)明專利的高頻開關(guān)電源，就是這樣的電源。該開關(guān)電源充電器采用模塊化設(shè)計(jì)方案，可以通過模塊的串聯(lián)，做成高壓充電器；也可以通過模塊的并聯(lián)，做成大電流充電器；還可以通過模塊的串聯(lián)和并聯(lián)，做成高電壓、大電流的大功率充電器。該開關(guān)電源充電器還具有根據(jù)電池管理系統(tǒng)(BMS)的信息，自動調(diào)節(jié)

8、充電參數(shù)和自動保護(hù)電池的功能。溧陽市華