電動(dòng)汽車蓄電池智能快速充電技術(shù)研究.pdf

1、受能源危機(jī)和環(huán)境壓力的雙重影響，電動(dòng)汽車的推廣使用得到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，然而充電技術(shù)是制約電動(dòng)汽車普及的關(guān)鍵因素之一。現(xiàn)有充電方法未嚴(yán)格遵循電池內(nèi)部的物理、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，大多存在過充電和析氣現(xiàn)象，嚴(yán)重?fù)p害了蓄電池壽命并造成能源浪費(fèi)?！榜R斯定律”雖從理論上提出了理想充電曲線，但影響蓄電池充電的因素很多，且難以用數(shù)學(xué)模型表示，給充電控制帶來很大困難。極化問題是蓄電池快速充電的“瓶頸”，現(xiàn)有的研究雖指出大電流、短時(shí)間放電可有效去除極化現(xiàn)象，

2、但沒有具體給出去極化的電流大小及放電時(shí)間。本學(xué)位論文針對(duì)電動(dòng)汽車使用的鉛酸蓄電池的智能快速充電開展研究工作，提出并實(shí)現(xiàn)基于電壓、電流和溫度的三重反饋Fuzzy-PI(proportionalintegral)充電控制算法、去極化算法以及充電裝置的設(shè)計(jì)等。
　　首先，提出三重反饋Fuzzy-PI充電控制算法。該算法將充電過程分為預(yù)充電、智能快速充電及截止充電三個(gè)階段。在預(yù)充電階段，判斷蓄電池是否滿足快速充電條件，當(dāng)不滿足時(shí)，采用小電

3、流恒流對(duì)蓄電池充電，直到滿足快速充電條件時(shí)結(jié)束這一過程。在智能快速充電階段，實(shí)時(shí)采集電壓、電流和溫度值，然后由Fuzzy-PI控制器得到充電電壓。在截止充電階段，小電流浮充充電至蓄電池充電飽和。
　　其次，針對(duì)放電去極化問題，本學(xué)位論文選取若干個(gè)充電參數(shù)近似的單電池組成兩個(gè)參考組。首先，對(duì)第一組設(shè)定放電時(shí)間，改變放電電流，對(duì)比這一過程之后的單電池端電壓，得到最佳放電電流；其次，對(duì)第二組設(shè)定放電電流，改變放電時(shí)間，得到最佳的放電時(shí)間

4、；最后，對(duì)比這兩組的放電去極化效果，得到最佳放電去極化方案。
　　最后，基于上述控制思想，本學(xué)位論文建立了對(duì)象控制模型，設(shè)計(jì)了充電主電路和控制回路。對(duì)主電路中關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，之后利用PSIM軟件驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于三重反饋的Fuzzy-PI控制智能快速充電算法能夠依據(jù)蓄電池內(nèi)部物理、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律智能調(diào)節(jié)充電過程；去極化算法能夠及時(shí)有效地去除充電過程中的極化現(xiàn)象。這兩種算法結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)了蓄電池的智能