文献综述最终版.doc

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1、电动车快速充电电源设计产品的多功能、小型化、便携化需要电源的体积做得更小，但是要提供更大的功率、电流、电压；产品的使用者希望更加智能，更加耐用，更多的功能，使用更加的方便，同样，为了保护我们的环境，坚持持续可发展的路线，我们的电源产品必须要对环境造成很小或者没有的污染。这些问题的解决要求电源产业一个系统性的进步，才能更好地满足产晶的使用要求。这里以充电电源和快速充电两部分来阐述课题的相关研究现状和趋势。1・充电电源的发展状况H前，常用的充电电源主要有以下三种:相控电源、线性电源、开关电源。相控电源是较传统的电源，它将市电直接经过整流滤波后

2、输出直流，通过改变晶闸管的导通相位角，来控制整流器的输出电压。相控电源所使用的变斥器是工频电源变压器，它的体积庞大，由此造成相控电源本身体积庞大、效率低下。而且该类电源动态响应差、可靠性能低。FI前相控电源己经有逐步被淘汰的趋势。线性电源是另一种常见的电源，它是通过串联调整管可以连续控制的线性稳压电源。线性电源的功率调整管总是工作在放大区，通过的电流是连续的。由于调整管上的损耗功率较大，所以需要采用大功率调整管并需要装配体积很大的散热器。开关电源的研究发展历史相对比较短，在20世纪60年代屮期开始了相关的研究，并于当时研制出了20kHz的

3、DC/DC变换器，这为开关电源的发展奠定了基础。七十年代，出现了使用高频变换技术的整流器，它使交流电不经过50Hz的T频变换器，而是直接整流再逆变为高频交流，再整流滤波变为所需的直流。开关电源典型结构如下图所示：上图屮的整流电路是把交流电源直接经过二极管整流电路和电容C滤波后得到直流电压比，再由逆变器变成高频交流方波脉冲电压。由于人耳可听到的音频范I韦I大体上位20Hz〜20kHz,因此逆变器的开关频率大多选在20kHz以上，这样就避免了令人烦躁的噪声污染。逆变器输出经过高频变压器T隔离并变换成适半的交流电床,再经过整流和滤波变成所需要的

4、直流输出电圧U()o半交流输入电压、负载等变化吋，直流输出电压也会变化。这吋可以调节逆变器输出的方波脉冲屯床的宽度，使直流输出电丿玉U。保持稳定。从上图开关电源的工作原理可以看出，逆变电路是开关电源的核心部分。上述电路结构看起来相为复杂，为比起线性稳压电源来，却有儿个突出的特丿兄首先，该电路屮起调节输出电压作用的逆变电路屮的电力电子器件都工作在开关状态，损耗很小，使得电源的效率可达到90%以上，甚至95%以上。其次，电路111起隔离和电圧变换作用的变用器T是高频变床器，其工作频率多为20kHz以上。因为高频变压器可以做的很小，从血使整个电

5、源的体积大为缩小，重量也大大减轻。当然，由于工作频率高，滤波器的休积也大为减小。国内众多厂家己经研制生产出自己的开关电源产品，其性能基本上接近了国际先进水平。虽然充电电源技术取得了极大的发展，但在各个环节上还存在有诸多不足,需要在今后的研究屮进一步发展，主要表现在：(1)充电电源的充电速度还不能完全满足人们的要求。当前普通充电器的充电吋间大多维持在10小时以上，而快速充电器的充电时间也人多在1.5・3小时之间。这样的充电速度对于很多便携式产品和电动汽车来说还是太慢，有时甚至是不能忍受的。比如对于电动。车，在运行途屮人们需要在15分钟甚至更

6、短吋间内充足50%的电量，以便继续运行。(2充电模式还有进一步改进的余地。当前不管是普通充电器还是快速充电器，采用的都是恒压充电，有一些充电器对恒丿玉方式作了一些改进，比如分阶段充电，这在一•定层度上保护了电池，延长了电池寿命，提高了充电速度。但这与马氏定律对充电模式的要求还有一定差距。未来需要能够在充电过程屮适应电池电压的变化实吋改变充电电压，同吋在充电过程屮采用脉冲放电和间歇充电。(3)充电电源的智能化水平还有待进一步提高。在肖前的充电电源的开发屮，普遍采用了微电脑进行控制，但其应用水平普遍偏低，尤其是在软件上。未來可能借鉴电子技术的

7、最新发展成果，使得充电电源更加智能化。2、快速充电方法蓄电池的快速充电方法都是围绕着最佳充电曲线进行设计的，Fl的就是使其充电曲线尽可能地逼近最佳充电曲线。H前比较流行的快速充电方法有：(1)脉冲式充电法脉冲式充电方法是：首先采用脉冲电流对电池充电，然后让电池停充一段时间，如此循环。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吋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。H前，脉冲式充电法具有许多的分支，有

8、着较广泛的应用，但结构较复杂，成本较高。(2)ReflexTM快速充电法这种充电技术是美国的一项专利技术，它主要是针对鎳镉电池而言的，解决了银镉电池的记忆效应，虽然对铅酸电池有很大的借鉴作用，