電動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，電動汽車的推廣使用得到世界各國的廣泛關(guān)注，然而充電技術(shù)是制約電動汽車普及的關(guān)鍵因素之一?，F(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)。“馬斯定律”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)位論文針對電動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，針對放電去極化問題，本學(xué)位論文選取若干個充電參數(shù)近似的單電池組成兩個參考組。首先，對第一組設(shè)定放電時(shí)間，改變放電電流，對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)位論文建立了對象控制模型，設(shè)計(jì)了充電主電路和控制回路。對主電路中關(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