[word.doc]无轨电车锂电池组充电设计

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1、无轨电车锂电池组充电设计无轨电车锂电池组充电设计无轨电车锂电池组充电设计无轨电车锂电池组充电设计无轨电车锂电池组充电设计无轨电车锂电池组充电设计无轨电车锂电池组充电设计15卷第4期电池工业2010年8月无轨电车锂电池组充电设计张金灵,张维戈,姜久春,时玮(北京交通大学电气工程学院,北京100044)摘要:分析了用无轨电车传统充电模式对锂电池组充电时的不足,提出了车载充电机受电池管理系统控制的充电模式.电池管理系统采集分析锂电池组的数据,得出充电允许信号,充电电流,充电电压限制值等信息,并通过CAN总线与车载充电机交换数据,控制车载充电机对锂电池组进行安全,快速的充电.关键词:无轨电车;锂电

2、池组;电池管理系统;充电控制中图分类号:TM912.9文献标志码:A文章编号:1008—7923(2010)04—0218一o4DesignofLi-IonbatterypackchargingintrolleybusZHANGJin-ling,ZHANGWei—ge,JIANGJiu—chun,SHIWei(SchoolofElectricalEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Bering100044)Abstract:Byanalyzingtheinadequaciesofusingthetraditionalchargingmodeintro

3、lleybustochargeLi-Ionbatterypack,achargingmodethatthecarchargeriscontrolledbybatterymanagementsystemisproposed.BatterymanagementsystemcollectsandanalysisdataonLi—ionbatterypacktoobtainchargingallowedsignal,chargingcurrent,charginglimitvoltageandotherinformation,exchangesdatawithcarchargerthroughCA

4、NbustocontrolcarchargertochargeLi——ionbatterypacksafelyandquickly.Keywords:trolleybus;Li-ionbatterypack;batterymanagementsystem;chargecontrol无轨电车因其具有零排放,低噪声,起动迅速等优点,在北京公共交通网络中占有重要的地位.在有电网的区域,无轨电车由电网供电,而在无电网区域,目前的无轨电车主要采用铅蓄电池作为第二动力源保证车辆正常行驶.但是,随着城市建设的发展和治理环境的需要,要求无轨电车无电网距离加长.此时,铅蓄电池由于续航能力不足而无法胜任,并且

5、收稿日期:2010—03—28作者简介:张金灵(1986一),男,广西人,硕士生;主要研究方向为电力电子技术在新能源领域中的应用.Biography:ZHANGJin-ling(1986一)1male,candidateformaster.18铅蓄电池使用寿命偏短,需经常维护和更换.锂离子电池具有能量密度大,使用寿命长等优点,同时已在纯电动公交车上进行路试.基于以上原因,北京市采用LiFePO电池取代铅蓄电池作为无轨电车的第二动力源进行试运行.此前针对铅蓄电池的充电控制应用到LiFePO电池上已经不合适,本文针对LiFe—PO电池在无轨电车上的首次应用,提出适合于LiFePO电池组的充电控

6、制措施,保证电池组安全快速的充电和无轨电车的安全运行.VO1.15N0.4Aug.2010第15卷第4期电池工业撕2010年8月1无轨电车传统的充电模式长期以来,铅蓄电池在无轨电车上得到了广泛的应用,在对铅蓄电池充电时主要通过控制端电压的形式进行,在充电过程中只对整组电池的端电压进行控制,而不管电池组中单体电池的电压.铅蓄电池的抗过充能力较强,即使单体电池之间出现了不均衡的情况,仍可通过充电后期的涓流充电对电池进行均衡.图l基于电池组端电压的充电模式Fig.1Chargingmodebasedonbatterypackterminalvoltage对于锂电池组,在出厂时不可能保证特性完全一

7、致,并且锂电池组在使用时,随着使用次数的增加,单体电池间的不一致性会增大口-2],在充电的过程中总会出现一部分电池先于其他它电池充满电或者到达单体电压上限的情况.如图2所示,第4只单体电池的电压已明显高于其它电池,但是电池组的端电压未达到上限,这时只通过控制电池组端电压的模式充电的话必然会对单体电池过充.电池编号图2锂电池组充电后期单体电压Fig.2Singlebatteryvoltageatthelatterpart0