电动汽车充电方式探讨电动汽车充电方式探讨.doc

电动汽车充电方式的探讨 教授级高级工程师 李保成 溧阳市华元电源设备厂总工 李杏元 摘 要：本文旨在论述电动汽车的动力电池组应当如何正确地去进行充电，才能保证电池良好的使用性能、使用安全和使用寿命，降低电池的使用成本。论述：1）动力电池组的充电要求；2）充电器； 3）电池管理系统(BMS)；4) 电动汽车的充电方式。本文还介绍了溧阳市华元电源设备厂获得国家发明专利的高频开关电源充电器的基本特点。 关键词：电池充电，充电器，充电方式 Abstract：The purpose of this paper is to discuss how to charge for EV Battery pack to improve the quality and efficiency of the battery pack. The contents of the paper are mainly as following: 1）The charge requirements of battery pack； 2) The charger for battery pack；3) Battery Management System(BMS)； 4) The charging mode for EV.And the characteristic of charger for EV madding in Liyang Huayan Porwer Equipment Manufactory that access to patented technology. Keywords：Battery charge, charger, charging mode. 随着以蓄电池为动力的电动车辆不断面世并逐步走向市场，能否解决好这些车辆的动力电池的充电问题，已经成为这类新能源车辆能否推广应用的关键之一。 为此，我们提出了电动汽车充电方法的探讨。 (一) 动力电池组的充电要求 充电模式采用“限流、限压”两阶段充电模式。充电开始阶段，一般采用最佳充电倍率(锂离子电池为0.3CA)进行限流充电。在这一阶段，由于电池的电动势较低，即使电池充电电压不高，电池的充电流也会很大，必须对充电电流加以限制。所以，这一阶段的充电叫 “限流”充电，充电电流保持在限流值。随着充电的延续，电池电动势不断上升，电池的充电压也不断上升。当电池电压上升到允许的最高充电电压时，保持恒压充电。在这一阶段，由于电池电动势还在不断上升，而充电电压又保持不变，所以电池的充电流呈双曲线趋势不断下降，一直下降到零。但在实际充电过程中，当充电电流减小到0.015CA时就可停止充电。这一阶段的充电叫恒“恒压”充电，这一阶段的充电电压：U=E+IR=恒压值。 充电过程及充电电压、电流的变化如下图所示。 这是锂离子动力电池组对充电模式的基本要求。 此外，充电系统还必须具有自动调节充电参数、自动控制和自动保护功能： 自动调节充电参数 在充电过程中，充电系统必须能根据电池组的状态、电池管理系统(BMS)输出的信息和整车监控输出的信息，自动调节充电参数和自动控制充电。 例如，在充电时，尤其在恒压充电阶段，如果电池组中有某一个单体电池的充电电压超过允许的充 电电压(根据不同锂电池的特性一般设定为3.9V～4.3V之间)时，充电系统应会根据电池管理系统(BMS)输出的信号，自动减小充电电压和电流，使该电池的充电电压不超过允许的充电电压，防止该电池过压充电。 又如，在充电开始时，经电池管理系统(BMS)监测到有某一个单体电池的电压过低，充电系统应能自动改小初始充电电流，待电池的电压正常后，再转入正常充电。 2) 自动控制和自动保护功能 在充电过程中，电池组和电动车发生任何不正常情况时，如电池组短路、断路、高温、起火和有电池损坏时，充电系统应能迅速切断电源，停止充电。 3) 与整车CAN总线通信 在充电过程中，充电系统的信息可与整车CAN总线通信。 (二) 充电设备——充电器 根据电池的充电特性和电动汽车动力电池组的充电要求，常用充电设备——充电器，可分为直流充电器和脉冲充电器两类。直流充电器就是把电网电源经过整流滤波后，并经一系列调控后，输出DC电源，供给动力电池组进行充电。 目前使用最多的直流充电器是高频开关电源充电器。它具有体积小，重量轻，工作可靠，效率高，功率因数高、不怕电网波动和不造成电网波动、既不怕电网干扰又不干扰电网、功率可小可大，容易实现智能化等优点。特别适合做小功率到大功率、特大功率的高频开关电源充电器。溧阳市华元电源设备厂获得国家发明专利的高频开关电源，就