電動汽車快速充電技術(shù)研究

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1、電動汽車快速充電技術(shù)研究綠色革命的一個重要休現(xiàn)是綠色交通，電動汽車應(yīng)運而生，其市場需求量也呈現(xiàn)出愈來愈大的趨勢。電動汽車充電時間長，充電難是電動汽車推廣應(yīng)用的一個難題。因此，快速充電技術(shù)的研究對電動汽車的發(fā)展影響重大，意義深遠(yuǎn)。0前，研究成果比較成熟的快速充電技術(shù)主要有智能化變脈沖充電技術(shù)和分段恒流充電智能化控制技術(shù)。智能化變脈沖充電技術(shù)基本原理：變脈沖快速充電系統(tǒng)主要由整流器和功率轉(zhuǎn)換器組成，如圖（1）所示。凍沖助電激外部通U/IX*殳換器AMM元IGBI枝塊比較電壓am動態(tài)內(nèi)波電$電池組放電電路圖（I＞變脈沖烘速充電系統(tǒng)組咸快速充電器根據(jù)實吋檢測到的電池組的端電床、

2、充電電流、溫度、動態(tài)內(nèi)阻等信息，按照馬斯充電定律，通過采用智能控制算法實施對充電電流脈沖寬度T1、間歇時間T2、放電電流脈沖T3的分段調(diào)節(jié)，以消除被充電電池組的電極化現(xiàn)象,使電池組時刻處于較佳的電流接受狀態(tài)，提高充電速度和充電效率。具體控制過程是，首先用較寬的充電脈沖進(jìn)行充電，蓄電池的端電壓上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)充電時間T1吋，充電器暫停充電，當(dāng)充電間歇吋間達(dá)到T2吋充電器繼續(xù)充電，如此反復(fù),如圖（2）所示。圖（2）充電電流脈沖當(dāng)電壓上升到設(shè)定的電壓值VI時，根據(jù)程序的設(shè)定，減小充電脈沖占空比，并給蓄電池充電，當(dāng)電池端電壓達(dá)到設(shè)定值V2時，充電器間歇暫停充電；根據(jù)反饋電壓口動調(diào)節(jié)

3、輸出脈沖的占空比，經(jīng)過短時間停止充電，蓄電池的極化電壓迅速下降，如此反復(fù)循環(huán)，直至達(dá)到蓄電池組的充電終止電壓V3。該快速充電器首次實現(xiàn)了按照被充電電池的實際充電狀態(tài)（電流、電壓、溫度、動態(tài)內(nèi)阻等）對脈沖充屯器充電脈沖實施智能化的實時調(diào)節(jié)，將充屯器和被充屯電池上升為一個系統(tǒng)問題綜合考慮，通過引入智能化調(diào)節(jié)算法，使該充電器具有更廣泛的適用性。分段恒流充電智能化控制技術(shù)基本原理：分段恒流充電智能化控制電路如圖（3）所示。該電路采用CPU控制，可對充電電池和充電環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，對電池充電進(jìn)行計吋，采用充電過程屮電池的電壓和電流，對分段恒流充電過程進(jìn)行控制。允電指示。f電池?fù)p壞

4、電3R電路圖（3）分段恒流充電智能化蛙制電路分段恒流充電使電池的實際充電電流曲線接近充電可接受電流曲線，是實現(xiàn)電池快速充電的有效方法。采用容量梯度法確定恒流充電終止標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，減小階梯恒流充電電流下降梯度，并輔以屯池溫度過高則停止充屯的保護(hù)控制，口j實現(xiàn)動力電池的智能化快速充電控制。首先，分段恒流充電智能化控制技術(shù)的階段恒流充電終止標(biāo)準(zhǔn)采用容量梯度法，即采用容量梯度參數(shù)dU/dC作為階段恒流充電終止判斷標(biāo)準(zhǔn)。按該型電池恒流充電特性曲線確定充電終止容量梯度參數(shù)，充電過程屮控制器以設(shè)定的頻度對充電電壓進(jìn)行采樣，計算T（n）下的容量梯度值，并與設(shè)定的充電終止容量梯度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較

5、，根據(jù)比較結(jié)果判斷是否終止當(dāng)前階段恒流充電。其次，分段恒流充電智能化控制技術(shù)通過減小各段恒流值下降梯度（分段數(shù)增加），可使實際充電電流曲線更接近充電可接受電流曲線。通過試驗確定該型電池初次恒流值I（1）,并減小階段恒流充電的電流下降幅度。如果降低充電電流后，達(dá)到充電終止容量梯度值的時間很短（設(shè)定一個最小充電時間），貝IJ適當(dāng)增大電流下降的幅度。分段恒流充電電流曲線如圖（4）所示。圖（4）分段恒流充電電流脇銭最后，分段恒流充電智能化控制技術(shù)的充電安全保障控制參數(shù)設(shè)為電池溫度。設(shè)置電池最高溫度限定值，在充屯過程中，如果電池溫度達(dá)到了限定值，立即停止充電。當(dāng)電池溫度降至正常溫

6、度時，適當(dāng)減小充電電流繼續(xù)充電，宜到該段恒流充電結(jié)束，從而起到保障充電安全的效果。試驗結(jié)果表明，智能化變脈沖充電技術(shù)和分段恒流充電智能化控制方法均可冇效縮短充電時間，提高充電效率，延氏電池使用壽命。