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电动汽车快速充电技术

充电器作为电动汽车的能量补给装置,其充电性能关系到电池组的使用寿命、充电时间。实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给是电动汽车充电器设计的基本原则,另外,还要考虑充电器对各种动力电池的适用性。

图1所示为快速充电器的控制系统组成,该系统区别于传统充电器所采用的连续电流充电和脉冲电流充电方式,采用了智能化的变脉冲充电方式,即采用如图2所示的充电电流脉冲,包括充电脉冲T1间歇脉冲T2以及放电脉冲T3。
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该快速充电器根据实时检测到的电池组的端电压、充电电流、温度、动态内阻等信息,按照马斯充电定律,通过采用智能控制算法实施对充电电流脉冲宽度T1、间歇时间T2、放电电流脉冲T3的分段调节,以消除被充电电池组的电极化现象,使电池组时刻处于较佳的电流接受状态,提高充电速度和充电效率。具体调节过程是,首先用较宽的充电脉冲进行充电,蓄电池的端电压上升,当到达充电时间T1时,充电器暂停充电,当充电间歇时间达到T2时充电器继续充电,如此反复;当电压上升到设定的电压值V1时,根据程序的设定,减小充电脉冲占空比,并给蓄电池充电,当电池端电压达到设定值V2时,充电器间歇暂停充电;根据反馈电压自动调节输出脉冲的占空比,经过短时间停止充电,蓄电池的极化电压迅速下降,如此反复循环,直至达到蓄电池组的充电终止电压V3。该快速充电器首次实现了按照被充电电池的实际充电状态(电流、电压、温度、动态内阻等)对脉冲充电器充电脉冲实施智能化的实时调节,将充电器和被充电电池上升为一个系统问题综合考虑,通过引入智能化调节算法,使该充电器具有更广泛的适用性。

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图3为一典型的地面充电站中充电器的方案,该充电器由一个能将输人的交流电转换为直流电的整流器和一个能调节直流电功率的功率转换器组成,通过把带电线的插头插入电动汽车上配套的插座中,直流电能就输入蓄电池对其充电。充电器设置了一个锁止杠杆以利于插入和取出插头,同时杠杆还能提供一个确定已经锁紧的信号以确保安全。根据充电器和车上电池管理系统相互之间的通讯,功率转换器能在线调节直流充电功率,而且充电器能显示充电电压、充电电流、充电量和充电费用等。

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  • 更新时间: 2010-11-26

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