電動汽車快速充電技術原理介紹

2022-08-05 15:25:41 字數 914 閱讀 4231

充電器作為電動汽車的能量補給裝置,其充電效能關係到電池組的使用壽命、充電時間。實現對動力電池快速、高效、安全、合理的電量補給是電動汽車充電器設計的基本原則,另外,還要考慮充電器對各種動力電池的適用性。

圖1所示為快速充電器的控制系統組成,該系統區別於傳統充電器所採用的連續電流充電和脈衝電流充電方式,採用了智慧化的變脈衝充電方式,即採用如圖2所示的充電電流脈衝,包括充電脈衝t1間歇脈衝t2以及放電脈衝t3。

該快速充電器根據實時檢測到的電池組的端電壓、充電電流、溫度、動態內阻等資訊,按照馬斯充電定律,通過採用智慧控制演算法實施對充電電流脈衝寬度t1、間歇時間t2、放電電流脈衝t3的分段調節,以消除被充電電池組的電極化現象,使電池組時刻處於較佳的電流接受狀態,提高充電速度和充電效率。具體調節過程是,首先用較寬的充電脈衝進行充電,蓄電池的端電壓上升,當到達充電時間t1時,充電器暫停充電,當充電間歇時間達到t2時充電器繼續充電,如此反覆;當電壓上升到設定的電壓值v1時,根據程式的設定,減小充電脈衝佔空比,並給蓄電池充電,當電池端電壓達到設定值v2時,充電器間歇暫停充電;根據反饋電壓自動調節輸出脈衝的佔空比,經過短時間停止充電,蓄電池的極化電壓迅速下降,如此反覆迴圈,直至達到蓄電池組的充電終止電壓v3。該快速充電器首次實現了按照被充電電池的實際充電狀態(電流、電壓、溫度、動態內阻等)對脈衝充電器充電脈衝實施智慧化的實時調節,將充電器和被充電電池上升為一個系統問題綜合考慮,通過引入智慧化調節演算法,使該充電器具有更廣泛的適用性。

圖3為一典型的地面充電站中充電器的方案,該充電器由一個能將輸人的交流電轉換為直流電的整流器和一個能調節直流電功率的功率轉換器組成,通過把帶電線的插頭插入電動汽車上配套的插座中,直流電能就輸入蓄電池對其充電。充電器設定了一個鎖止槓桿以利於插入和取出插頭,同時槓桿還能提供一個確定已經鎖緊的訊號以確保安全。根據充電器和車上電池管理系統相互之間的通訊,功率轉換器能**調節直流充電功率,而且充電器能顯示充電電壓、充電電流、充電量和充電費用等。