铅酸蓄电池充电控制策略

铅酸蓄电池以其容量大、寿命长、性价比高、输出电压稳定等优点被广泛应用于各个领域。优良的充电控制策略不仅能缩短充电时间,而且能相对延长蓄电池使用寿命,因此,铅酸蓄电池充电控制策略在其应用过程中占有重要地位,并已取得了长足发展。在现有铅酸蓄电池充电控制策略基础上,对其进行分类和归纳,总结了不同充电控制策略的特点及其应用场合,为铅酸蓄电池充电控制策略研究和工程应用提供参考。     

一种延长电动汽车蓄电池寿命的均衡充电控制策略

电动汽车用动力电池组都是由多个单体电池串联而成,由于单体电池的性能不可能完全一致,串联使用过程中,初期的细微差异在每次充放电的放大作用下,一段时间后单体电池间的性能差异就会逐渐增大,从而导致电池组性能急剧下降和循环寿命缩短。通过分析电池组提前失效的原因,针对耗散型均衡控制电路,深入研究电池组均衡充电控制的电路模型,并在此基础上提出一种既能够实现电池组快速充电,又能够消除单体电池不一致对电池组循环寿命影响的均衡充电控制策略。根据所提出的均衡充电控制策略,对72 V/120 AH铅酸蓄电池组进行对比测试,实验结果说明了该策略的有效性。     

一种高效自恢复电动汽车充电策略的实现

电动汽车充电方法直接影响动力电池的寿命,采用了一种高效、自恢复正负脉冲式充放电策略,设计了脉冲式充电站主电路及控制电路,针对铅酸蓄电池在PSCAD环境搭建了仿真电路,验证了该充电策略的有效性,对于其他种类的蓄电池也有借鉴意义。     

电动汽车动力蓄电池充电及其管理的研究

总结了电动汽车用动力铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂及锂离子蓄电池充电与管理方面的一些研究结果和成果,概括地分析了动力蓄电池与充电及电池管理方面的相互依存关系,尤其总结了在电动汽车动力铅酸蓄电池与充电及管理之间联系的研究,研究结果表明蓄电池的性能与蓄电池的充电及管理方式有着紧密的联系。在慢脉冲快速充电及电池适度管理的条件下,铅酸蓄电池能够大电流快速充电,而且发热量少、温升低、出气量少、循环寿命长、均衡性好。     

电动汽车辅助动力系统双向DC/DC变流器控制

电动汽车在快速启动、加速、爬坡时,蓄电池需要大电流放电,而电动汽车制动、减速回收能量时会发生大电流快速充电。这些情况会对蓄电池造成伤害,减少蓄电池寿命。针对电动汽车动力系统的要求,应用超级电容和Bi-DC/DC变流器组成辅助动力系统,以弥补蓄电池的特性缺陷。设计了Bi-DC/DC的控制策略和模式切换策略,制作了5 kW电动汽车辅助动力系统Bi-DC/DC变流器样机,并进行了实验验证。     

电动汽车的铅酸蓄电池快速脉冲充电系统

在分析脉冲充电理论的基础上,采用脉宽调制技术,设计了电动汽车用铅酸蓄电池快速充电器。实验表明:与传统的恒流-恒压充电技术比较,脉冲充电技术具有充电时间短,充电效率高的优点。因此在电动汽车中采用脉冲充电方式能有效缓解铅酸蓄电池的极化现象,从而达到良好的充电效果。     

独立光伏系统中浮充控制的模型分析与应用

独立光伏系统中,铅酸蓄电池临界饱和状态下的浮充控制是影响蓄电池使用寿命的主要因素之一。针对该问题,对浮充控制技术展开研究,分别对被控系统中阀控铅酸蓄电池和Buck充电电路建立动态模型,在此基础上设计了一套以PWM为控制手段的PI浮充控制器,并搭建了充电实验系统进行验证。实验结果表明,该浮充控制系统能够有效地防止由于光照强度突变引起的过充现象,快速地稳定充电输出电压,对蓄电池持续进行涓流充电,保证了充电系统蓄电池容量的饱荷。     

新能源汽车用铅酸蓄电池探究

阐明了铅酸蓄电池应用于电动汽车领域的前景.着重阐述了铅酸蓄电池应用于电动汽车领域的若干关键问题,包括车型与电池的匹配、蓄电池寿命的影响因素和改进方法及蓄电池的快速充电能力.简要介绍了温度对蓄电池的影响、电动汽车的运行模式以及动力铅酸电池的发展方向.     

电动汽车快速充电站的储能缓冲系统控制策略

利用储能缓冲系统补偿电动汽车快速充电的脉冲功率,能够减小快速充电站接入对配电网的不利影响。研究含储能缓冲系统的快速充电站结构、不同类型蓄电池的快速充电功率特性,提出计及配电网有功变化率限值的储能缓冲系统运行方式和电流控制策略。结合快速充电站配置,推导储能缓冲系统的运行参数,进而设计储能系统元件参数。利用Matlab/Simulink搭建含储能缓冲系统的快速充电站模型,分析不同电动汽车脉冲充电功率下储能缓冲系统动态特性,验证了所提出控制策略的正确性和有效性。     

模糊控制技术在蓄电池快速充电系统中的应用

为了使充电电流更接近于蓄电池充电能接受曲线,提高充电效率,在分析铅酸蓄电池恒流充电曲线特点的基础上,提出对充电电流进行模糊控制的方法.以14 V/182 Ah铅酸蓄电池为例,阐述了铅酸蓄电池模糊控制器的设计过程,并介绍基于模糊控制器的铅酸蓄电池快速充电系统实现方法.     

基于LS-SVM算法动力电池SOC估计方法的研究

提高电池荷电状态(SOC)估计的准确性对于电动汽车电池管理系统的研究至关重要。根据历史实验数据分析了电池电压、电流、放电总电量因素对电池的影响,利用最小二乘支持向量机具有非线性逼近能力强、收敛速度快、全局最优解的特性对电动汽车电池SOC值进行在线实时估计,与BP神经网络的预测结果进行比较。仿真及实验室测试结果表明,最小二乘支持向量机算法能更准确地逼近实际SOC值,该方法的最大估算误差降低到0.02,达到了动力汽车的应用要求。     

考虑多智能体协同的电动汽车充放电分散式实时优化策略

针对多充电站/电动汽车区域能量管理系统(electric vehicles distributed energy management system,EVDEM S)情景下电动汽车充放电优化的问题,将各充电站/EV-DEM S视为充电智能体,建立了考虑多个充电智能体的分散式实时优化架构来协调各智能体的充放电策略。模型在满足车主充电需求的前提下,以日负荷曲线波动最小为目标,实现电网侧的削峰填谷。仿真算例表明,和传统的集中优化方式相比,该分散式优化模型和算法能够很好地对各智能体充放电计划进行协调优化,在保证优化结果的情况下能够极大地提升计算速度。     

电动车用铅酸蓄电池

描述了电动车用铅蓄电池的开发动态,认为双极性密封铅蓄电池和水平铅蓄电池县有比能量高和快速充电的特点,是很适合用于电动车的电池。为适应电动车快速充电的要求,应当改进电池结构设计,尽量降低电池内阻;同时采用脉冲充电技术或智能化充电技术,使电池在达到析气电压前充入更多的电量。     

上海电动汽车家庭用户端充放电模式的研究

电动汽车的智能充放电管理是智能电网建设的重要内容之一。对智能电网下电动汽车家庭用户端的充放电模式进行研究,建立了电动汽车用户以最小化费用为目标的充放电模式的数学模型,以上海市电动汽车家庭为例,分析基于当前上海电网销售电价下的电动汽车家庭用户端的最优充放电模式,为电动汽车的充放电管理提供了理论依据。     

基于用户出行模拟的电动汽车快充站负荷预测及其优化调度

电动汽车作为一种新型交通工具,其充放电优化问题得到越来越广泛的关注。论文提出一种基于用户出行模拟的电动汽车光储充一体式直流快充站优化调度方案。首先结合用户出行链概念,基于城市道路网络和改进的路阻函数模型,运用实时路径搜索算法和基于模糊理论的用户充电方式选择方法对一天内城市电动汽车充电负荷的时空分布进行预测;然后以预测结果为基础,以用户“充电贴合度”指标最大的原则将区域充电负荷落实到建设在特定节点处的充电站,接着以站内综合运行成本最小为目标,在满足设备功率、用户出行需求和储能电池状态等约束的条件下,构建优化调度模型。最后将优化方案与仅需满足设备功率平衡且电动汽车用户以额定功率随到随充的常规调度方案进行比较,结果显示,论文所提优化调度方案能够较大限度地降低充电站的运行成本,具有推广应用价值。     

Modeling power consumption by electric vehicles and its impact on power demand

Electric vehicles are expected to be one of the means to level the difference between the peak time and off-peak time electric loads. From a global point of view, increasing environmental concerns make us recognize the necessity of replacing conventional gasoline cars by electric vehicles. Due to problems with the efficiency and life time of a battery, it will take time before electric vehicles are in general use. Electric vehicles are used only in specialized small fields. Automobile makers are cooperating to invent advanced batteries for use in electric vehicle. Thus, it is timely to develop appropriate infrastructure standards and technologies to make electric vehicles attractive to consumers. In this paper, we investigate the impact of electric vehicle on electricity demands by assuming analytical models of EV consumption. The charging characteristics of a battery, the running performance, and the practical driving distance of each type of car are used in this analysis. According to the scenario analysis, the simulations clearly presented the impact of EV introduction using the practical day load duration curve for the Tokyo cosmopolitan area. The authors conclude that electric vehicles are effective for load leveling under some sort of market regulations. If there is no regulation in the EV market, power shortage will occur on both nighttime and daytime because of the concentration of the nighttime charge and the quick charge. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 120(4): 40–47, 1997     

基于随机潮流的含电动汽车配电网内分布式电源规划

随着分布式电源(DG)和电动汽车的大量发展,对接入配电网的电动汽车与DG进行协同研究具有重要意义。文中以协调配电公司、DG投资商和公共社会三者之间利益为出发点,综合考虑了配电公司的运行费用、DG投资商的投资费用,以及DG的环境效益和电动汽车入网(V2G)所节省的电网投资等社会效益,建立了基于机会约束规划的含V2G配电网中DG优化规划的数学模型,采用基于混合编码的改进自适应遗传算法对该模型进行了求解。在优化计算过程中充分考虑了负荷预测值的不确定性、风电源的输出功率的随机性以及电动汽车充放电功率的不确定性,提出了电动汽车充放电对系统最大功率影响的数学模型,并采用基于半不变量法的随机潮流算法对规划模型中的约束条件进行了检验。最后,以某实际配电网系统为仿真算例,在不同置信水平约束下对该系统内DG分别进行了优化规划,验证了文中所建数学模型及相应求解算法的有效性。     

铅酸蓄电池最大可充电流的定义探讨--一种适合于电动汽车回馈制动应用的方法

提出了在电动汽车实际运行时定义回馈制动中免维护铅酸蓄电池的最大可充电流的实验方法。通过对汽车运行工况及电动汽车电机驱动控制器功率的分析 ,确定了定义最大可充电流的时间参数 ,从而得到最大可充电流的定义 ,实验结果表明该方法是可行的 ;根据这种方法提出了电动汽车在回馈制动中对铅酸蓄电池的充电策略     

电动汽车蓄电池充放电系统的实现

基于对电动汽车蓄电池充放电系统的研究,提出一种由电压型PWM整流器和双向DC/DC变换器组成的新型结构,研制了一台功率为8 kW的样机,详细阐述了系统控制和参数设计。实验证明,该系统运行可靠,可用于电动汽车充电站蓄电池的充放电维护。     

考虑车主多模式需求响应模糊意愿的优化调度策略

现代电动汽车(electrical vehicle, EV)用户需求响应具有多样性和意愿模糊性的特点,当实施单一激励政策时,EV响应将达不到预期效果。为此,提出了考虑车主多模式需求响应及其模糊意愿的含EV微电网的主从博弈优化调度策略。微电网主体针对净负荷制定多模式动态电价激励政策,引导EV在多模式电价中做出选择,促进EV有序充放电,实现其净负荷均方差和运行成本最小。车主从体基于模糊逻辑推理意愿决策,响应多模式动态电价,极小化车主成本。采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解优化模型,获得最优多模式动态电价和EV充放电策略。仿真结果验证了所提方法的有效性。