电动汽车的充电模式电动汽车的充电模式.doc

电动汽车的充电模式 热度：223?? 日期:13-02-19, 11:23 AM ? 来源:???? ?　　电动汽车电源系统的充电模式分为常规充电模式和快速充电模式两种。 ?　　1．常规充电模式 ?　　电动汽车电池类型不同，其适应的充电模式不同。对于Ni／MH电池，其基本的充电制度是恒流模式或多阶段恒流模式充电，对于锂离子电池，基本的充电制度是恒压限流模式充电。 ?　　(1)恒流充电模式?恒流充电模式是最常用的充电模式，控制简单，设备简单。但仅能适应于部分电池（如Ni／MH），不能将系统完全充满电，充电效率低。 ?　　(2)分级恒流充电模式?分级恒流充电方式是在普通恒流充电方式的基础上发展而来的，在初期用较大的电流进行充电，充电一定时间或充电电压达到一定值后改用用较小电流，再充电一定时间或充电电压达到另一更高值后改用更小的电流。这种充电方式的效率较高，所需充电时间较短，充电效果也比较好，并且对延长电池组使用寿命有利，但对充电机系统有较高的要求。分级恒流充电模式适用于Ni／MH电池和锂离子电池的前期充电。 ?　　一般在充电时，首先以小电流先预充一段时间，主要是对电池状况及BMS状况进行判断。在前期荷电量较低的情况下，电池充电接受能力好，可是适应较大电流充电，随着荷电量的增加，充电接受能力逐渐下降，此时充电电流下降，在充电后期．副反应速度增大，基本变为涓流充电。 ?　　(3)低压恒压浮充模式?低压恒压浮充模式不同于通常的将均充和浮充分开进行的方式，充电电源一直按照稳压限流的方式工作，蓄电池在浮充状态下渐渐补足失去的能量，直到充电至终止电压。这种充电方式具有原理简单、实现方便的特点，但有可能会导致电池欠充，而且长时间充电会损害电池组，加速电池自放电。这种方式适应于锂离子电池。 ?　　(4)梯度恒压充电模式?综合了恒流充电方式和恒压充电方式的优点，在充电时根据电流衰减情况逐步提供充电电压，电流呈阶梯方式下降。这样，在充电初期(l~3h)电池电压呈直线上升；充电中期(3~7h)，充电电流接近指数衰减；充电后期(8~12h)当充电电流小于设定值时终止充电或者转入涓流充电阶段。 ?　　如图7-12给出了四种充电特性曲线：1为蓄电池最大可接受充电电流曲线，2为连续递减式充电电流曲线，3为多级恒流式充电电流曲线，4为小电流慢速充电电流曲线。 ?　　2．快速充电 ?　　快速充电法就是利用电动汽车蓄电池在充电初期、中期可以接受较大的充电电流的特性，并结合停充和脉冲放电的去极化技术来实现的。如图7-12，如果充电电流采用1号曲线，电池充电时间在理论上应该是最短的，但是实际操作中，由于电池组的新旧程度、环境温度、电池容量的差异，不可能刚好按照1号曲线的充电电流在充电。为了保证电池的安全使用以及使用寿命，往往在充电时根据经验采用2号曲线，在连续递减电流中留有一定余量，使充电电流略小于最大可接受电流。2号曲线一般可以根据多组电池试验得到，但是在用户实际操作时，存在曲线特性参数设定比较困难的特点，因此，这种充电模式很少采用。 ?　　(1)最大充电电流 ?　　①铅酸电池的最大充电电流? 1967年美国人J．A．Mas从蓄电池充电过程的研究中发现，蓄电池恒电流充电过程中，其容量只能充到某个确定的数值。对于铅酸蓄电池，超出这一数值就会析出氢气和氧气，并引起电池温度升高，在保证电池不析气的情况下，充电电流就要以指数形式下降： I=Ioexp（－at）??（7-13） 式中I——任一时刻t蓄电池可以接受的充电电流； ?　　Io——刚开始充电时可接受的充电电流； ?　　a——衰减率常数，或叫充电接受比。为起始可接受的充电电流Io与尚需充电容量C的比值。 a=Io/C ? ?（7-14） ?　　最理想的快速充电是控制充电电流如最大可接受充电电流那样变化，但实际充电控制难以实现。能够实现的较为理想的快速充电控制是采用分段恒流充电，如图7-13所示。分段恒流充电需要解决的问题是确定适当的恒流充电分段数和各阶段充电电流大小及终止时间。如果各段充电电流过小或终止时间过早，实际充电电流曲线离充电可接受电流曲线较远，使充电时间较长；如果各段电流过大或终止充电时间过迟，则会使充电电流超过充电可接受电流而导致电池温升加剧、充电效率和电池寿命下降。 ?　　在进行充电试验过程中，发现一些电动汽车电池的充电过程充电效率很低，电池容量衰减快甚至于当场报废。通过一系列的对比试验， 得到如下结论： ?　　a．在充电量达到放出的电量之前的各恒流充电阶段，电池不发热或发热量很小，其充电效率较高。 ?　　b．在最后阶段其恒流充电电流或终止电压定得较高时，电池会有较高的温升，其充电效率也相应降低。 ?　　C．定压充电阶段，根据有关电压参数定压充电，则电池温升较严重，充电的效率很低。在定压充电阶段出现