電動汽車動力電池充電方法課件.ppt

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1、電動汽車動力電池充電方法動力電池充電功能典型的動力電池充電方法動力電池成組充電方式議題動力電池充電功能電池充電通常應該完成三個功能：1）盡快使電池恢復額定容量，即在恢復電池容量的前提下，充電時間越短越好；2）消除電池在放電使用過程中引起的不良后果，即修復由于深放電、極化等導致的電池性能被破壞；3）對電池補充充電，克服電池自放電引起的不良影響。典型的動力電池充電方法1.常規(guī)充電方法(1)恒流充電法恒流充電方法是通過調整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方式使充電電流強度保持不變的充電方法。該方法控制簡單，但由于電池的可接受電流能力是隨著充電

2、過程的進行而逐漸下降的．到充電后期，充電電流多用于電解水，產(chǎn)生氣體，此時電能不能有效轉化為化學能，多變?yōu)闊崮芟牡袅恕?2)恒壓充電法在蓄電池充電過程中．充電電源電壓始終保持一定，叫做恒壓充電。充電開始時，電池電動勢小，所以充電電流很大，對蓄電池的壽命造成很大影響，且容易使蓄電池極板彎曲，造成電池報廢；充電中期和后期．由于電池極化作用的影響，正極電位變得更高，負極電位變得更低，所以電動勢增大，充電電流過小，形成長期充電不足，影響電池的使用壽命。鑒于這種缺點，恒壓充電很少使用,只有在充電電源電壓低、工作電流大時才采用。(3)階段充電法該方法包含多

3、種充電方法的組合，如先恒流后恒壓充電法、多段恒流充電法、先恒流冉恒壓最后恒流充電法等。常用的為先恒流再恒壓的充電方式，如鉛酸電池、鋰離子電池常采用該種方式充電。2.快速充電方法為了能夠最大限度地加快蓄電池的化學反應速度，縮短蓄電池達到充滿電狀態(tài)的時間，同時保證蓄電池正負極板的極化現(xiàn)象盡量少或輕．提高蓄電池使用效率，快速充電技術近年來得到了迅速發(fā)展。(1)脈沖式充電法該方法是首先用脈沖電流對電池充電，然后停充一段時間，再用脈沖電流對電池充電，如此循環(huán)，如圖所示。充電脈沖使蓄電池充滿電量，而間歇期使蓄電池經(jīng)化學反應產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時間重新化合而被

4、吸收掉，使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除，從而減輕了蓄電池的內壓，使下一輪的恒流充電能夠更加順利地進行，使蓄電池可以吸收更多的電量。間歇脈沖使蓄電池有較充分的反應時間，減少了析氣量，提高了蓄電池的充電電流接受率。(2)RenexTM快速充電法這種技術是美國的一項專利技術，最早主要面對的充電對象是鎳鎘電池。這種充電方法緩解了鎳鎘電池的記憶效應問題，并大大降低了蓄電池快速充電的時間。(3)變電流間歇充電法這種充電方法建立在恒流充電和脈沖充電的基礎上。其特點是將恒流充電段改為限壓變電流間歇充電段。充電前期的各段采用變電流間歇充電的方法，保證加大

5、充電電流，獲得絕大部分充電量。充電后期采用定電壓充電段，獲得過充電量，將電池恢復至完全充電狀態(tài)。通過間歇停充，使蓄電池經(jīng)化學反應產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時間重新化合而被吸收掉，使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除，從而減輕了蓄電池的內壓，使下一輪的恒流充電能夠更加順利地進行，使蓄電池可以吸收更多的電量。(4)變電壓間歇充電法在變電流間歇充電法的基礎上又有人提出了變電壓間歇充電法，如下圖所示。變電壓間歇充電法與變電流間歇充電方法不同之處在于第一階段的不是間歇恒流，而是間歇恒壓。(5)變電壓、變電流波浪式間歇正負零脈沖快速充電法綜合脈沖充電法、Refl

6、exTM快速充電法、變電流間歇充電法及變電壓間歇充電法的優(yōu)點，變電壓、變電流波浪式正負零脈沖間歇快速充電法得到發(fā)展應用。脈沖充電法充電電路的控制一般有兩種：1)脈沖電流的幅值可變，而PWM(驅動充放電開關管)信號的頻率是固定的。2)脈沖電流幅值固定不變，PWM信號的頻率可調。下圖采用了一種不同于這兩者的控制模式，脈沖電流幅值和PWN信號的頻率均固定，PWM占空比可調，在此基礎上加入間歇停充階段．能夠在較短的時間內充進更多的電量，提高蓄電池的充電接受能力。動力電池成組充電方式根據(jù)運營方式的不同，電動車輛動力電池組充電又可分為地面充電和車載充電兩種

7、充電情況。1.地面充電方式當車輛進行補充充電時，將需要充電的電池從車輛上卸下，安裝已充滿電的電池，車輛即離開繼續(xù)運營或應用，對卸載下的電池采用地面充電系統(tǒng)進行補充充電。采取地面充電方式有利于電池維護，提高電池使用壽命和車輛使用效率，但對車輛及電池更換設備提出了更高的要求。地面充電又有分箱充電或者整組充電。（1)分箱充電分箱充電時，每臺充電機對電池組中一箱電池充電，并和該箱的電池管理單元通信，完成充電控制。采用這種方式，有利于提高電池組的均衡性，延長電池組使用壽命，但充電機數(shù)量多，電池組與充電機間的連線多，監(jiān)控網(wǎng)絡復雜，成本較高。地面單箱充電結構

8、圖充電平臺包括與車輛低壓電源一致的直流電源、電池存儲架、充電機通信接口連接器、充電機輸出連接器、煙霧傳感器。其中，當單箱電池放置在充電平臺上、低壓電源