最新电动汽车动力电池充电方法PPT课件.ppt

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1、电动汽车动力电池充电方法动力电池充电功能典型的动力电池充电方法动力电池成组充电方式议题动力电池充电功能电池充电通常应该完成三个功能：1）尽快使电池恢复额定容量，即在恢复电池容量的前提下，充电时间越短越好；2）消除电池在放电使用过程中引起的不良后果，即修复由于深放电、极化等导致的电池性能被破坏；3）对电池补充充电，克服电池自放电引起的不良影响。充电开始时，电池电动势小，所以充电电流很大，对蓄电池的寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废；充电中期和后期．由于电池极化作用的影响，正极电位变得更高，负极电位变

2、得更低，所以电动势增大，充电电流过小，形成长期充电不足，影响电池的使用寿命。鉴于这种缺点，恒压充电很少使用,只有在充电电源电压低、工作电流大时才采用。(3)阶段充电法该方法包含多种充电方法的组合，如先恒流后恒压充电法、多段恒流充电法、先恒流冉恒压最后恒流充电法等。常用的为先恒流再恒压的充电方式，如铅酸电池、锂离子电池常采用该种方式充电。2.快速充电方法为了能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度，缩短蓄电池达到充满电状态的时间，同时保证蓄电池正负极板的极化现象尽量少或轻．提高蓄电池使用效率，快速充电技术近年来得到了迅速

3、发展。(1)脉冲式充电法该方法是首先用脉冲电流对电池充电，然后停充一段时间，再用脉冲电流对电池充电，如此循环，如图所示。充电脉冲使蓄电池充满电量，而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间，减少了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受率。(2)RenexTM快速充电法这种技术是美国的一项专利技术，最早主要面对的充电对象是镍镉电池。这种

4、充电方法缓解了镍镉电池的记忆效应问题，并大大降低了蓄电池快速充电的时间。(3)变电流间歇充电法这种充电方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上。其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电前期的各段采用变电流间歇充电的方法，保证加大充电电流，获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段，获得过充电量，将电池恢复至完全充电状态。通过间歇停充，使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收

5、更多的电量。(4)变电压间歇充电法在变电流间歇充电法的基础上又有人提出了变电压间歇充电法，如下图所示。变电压间歇充电法与变电流间歇充电方法不同之处在于第一阶段的不是间歇恒流，而是间歇恒压。(5)变电压、变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法综合脉冲充电法、ReflexTM快速充电法、变电流间歇充电法及变电压间歇充电法的优点，变电压、变电流波浪式正负零脉冲间歇快速充电法得到发展应用。脉冲充电法充电电路的控制一般有两种：1)脉冲电流的幅值可变，而PWM(驱动充放电开关管)信号的频率是固定的。2)脉冲电流幅值固定不变，PWM

6、信号的频率可调。下图采用了一种不同于这两者的控制模式，脉冲电流幅值和PWN信号的频率均固定，PWM占空比可调，在此基础上加入间歇停充阶段．能够在较短的时间内充进更多的电量，提高蓄电池的充电接受能力。动力电池成组充电方式根据运营方式的不同，电动车辆动力电池组充电又可分为地面充电和车载充电两种充电情况。1.地面充电方式当车辆进行补充充电时，将需要充电的电池从车辆上卸下，安装已充满电的电池，车辆即离开继续运营或应用，对卸载下的电池采用地面充电系统进行补充充电。采取地面充电方式有利于电池维护，提高电池使用寿命和车辆使用效率，

7、但对车辆及电池更换设备提出了更高的要求。地面充电又有分箱充电或者整组充电。（1)分箱充电分箱充电时，每台充电机对电池组中一箱电池充电，并和该箱的电池管理单元通信，完成充电控制。采用这种方式，有利于提高电池组的均衡性，延长电池组使用寿命，但充电机数量多，电池组与充电机间的连线多，监控网络复杂，成本较高。地面单箱充电结构图充电平台包括与车辆低压电源一致的直流电源、电池存储架、充电机通信接口连接器、充电机输出连接器、烟雾传感器。其中，当单箱电池放置在充电平台上、低压电源为电池管理单元提供供电电源，充电机和电池管理单元通信实

8、现充电控制，能量通过充电机输出连接器从充电机传输到电池。烟雾传感器、温度传感器等实现在充电过程中的现场监视。当采用单箱充电时，需要电池调度系统对所有的电池实时进行数量、质量和状态的监控和管理，完成电池存储、更换、重新配组和电池组均衡、实际容量测试及电池故障的应急处理等功能。（2）整组充电采用整组充电，则将从电动车辆上卸下的各箱电池按照车辆上的应