电动汽车车载智能快速充电器的研究与设计

为满足电动汽车蓄电池无损伤快速充电的需求,提出将大功率开关电源变换技术应用于智能充电器.结合实际充电要求,给出了电动汽车车载充电系统的总体方案,并就方案中涉及到的大功率充电电源拓扑的选择,控制电路设计及保护电路设计做了具体介绍.实验结果表明该充电电源可以在短时间内实现对动力蓄电池的无损伤充电,满足快速充电的要求.文章所研究的车载智能充电器为新型电动汽车提供了一种可靠有效的充电设备,具有很强的应用价值.     

电动汽车电池充电器的设计与研究

电动汽车产业的快速发展,促进了智能快速的动力电池充电技术研究。针对某型电动汽车,6节12V/120AH串联的动力铅酸电池组,设计了电动汽车充电器。充电器采用两级拓扑,前级功率因数校正,后级半桥DC/DC,具有功率因数高,效率好,性能安全的优点。基于NEC78F0881单片机实现充电功能控制,采用了慢脉冲快速充电方法,达到了快速充电的效果并使蓄电池析气量少、温升低、充电效率高,延长了电池寿命。     

电动汽车电池充电器的设计与研究

针对某型电动汽车的6节12V／120Ah串联的动力铅酸电池组,设计了电动汽车充电器。充电器采用两级拓扑,前级功率因数校正,后级半桥DC／DC,具有功率因数高,效率好,性能安全的优点。基于NEC78F0881单片机实现充电功能控制,采用了慢脉冲快速充电方法,达到了快速充电的效果,并使蓄电池析气量少、温升低、充电效率高,延长了电池寿命。     

VRLA蓄电池并联充电均衡技术研究

探讨了电动汽车动力蓄电池均衡技术产生的必要性及技术实现的可行性,对现有的蓄电池均衡策略进行归纳总结。在深入对比分析的基础上,创新性地提出了控制策略简单、性能可靠、成本低廉的蓄电池并联充电均衡技术,并独特性地设计出蓄电池串并联转换装置,对不同荷电状态的五块VRLA蓄电池进行三次并联充电、串联放电实验。分析结果表明:蓄电池并联充电均衡技术在改善蓄电池电压的均衡性上具有可行性,并能够有效减小蓄电池组单体间内在特性的差异,从根本上延长串联蓄电池组的使用寿命。     

电动汽车无线充电系统仿真与设计

针对现有有线充电方式的缺点,提出了电动汽车无线充电控制系统。采用耦合无线电能传输和三相交错式DC-DC变换器建立充电控制系统,在Pspice环境下分析了无线能量传输系统特性,在MATLAB/Simulink环境下对充电控制系统进行了仿真,搭建了DC/DC变换电路,实现了蓄电池充放电控制系统的双闭环PI控制。通过对蓄电池充电过程、放电过程和PI控制电路仿真实验,验证了PI控制策略和三相交错并联技术的可行性和优越性。实验结果表明,该充电方案具有易实现、充电快速的特点,使电动汽车蓄电池充放电过程更加的安全、稳定和高效。     

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。     

基于ARM的电动汽车智能快速充电系统研究

能源问题、城市污染问题及二氧化碳的排放问题使电动汽车在交通市场上具有很大的优越性,但电动汽车蓄电池快速智能充电问题限制了电动汽车工业的发展。提出了以ARM处理器为核心,结合嵌入式操作系统的一种快速智能充电系统,该充电系统减少了汽车蓄电池的充电时间。LCD触摸屏实现人机交互并显示蓄电池的电压、电流和温度,GSM通信以短信的方式通知车主蓄电池的充电情况,实现远程操控与智能充电。     

编程逻辑控制的空间蓄电池组均衡充电系统

串联空间蓄电池组中各单体能量维持均衡是安全使用并充分发挥蓄电池组性能的重要保证。通过对几种主要均衡充电方法的优缺点进行分析比较,设计了一种双电源结构,采用可编程逻辑控制的顺序开关均衡充电系统,并使用Matlab对该方法进行了仿真,对其均衡效果进行了分析。研究结果表明:该均衡充电系统具有均衡速度快,可扩展性强的优点。     

电动汽车车载充电系统集成设计及模糊控制

为了满足车载充电系统小型、快速、智能化的要求,用Matlab模糊控制工具箱设计了基于模糊逻辑的电动汽车车载充电系统,提出了一种带模糊控制的脉冲充电法,电流可以很好地逼近蓄电池可接受充电电流曲线,减弱了蓄电池充电极化的影响。主电路采用隔离型DC/DC全桥高频变换器,减少了车载充电系统的体积;控制部分采用双输入单输出的模糊控制器,在充电过程中实时动态跟踪蓄电池可接受充电电流曲线,有效防止蓄电池过充和过热等问题,极大地提高充电效率。仿真结果表明,所设计的电动汽车车载充电系统能对整个充电过程进行最优控制,充电快速、效率高,完全满足充电系统的性能要求。     

基于反激同步整流技术的电池均衡装置研究

电动汽车动力电池组单体电压不一致会导致电池性能下降,寿命缩短。应用同步整流技术,研制了一款动力电池均衡充电装置,通过均衡装置的快速充电,消除了单体性能差异对电池组的可靠性影响,降低了电动汽车的运营及维护成本。实验及实际应用情况表明,该设计运行可靠、各项指标满足要求,且成本较低,具有很强的市场竞争力。     

电动汽车铅酸蓄电池快速充电方法的研究

电动汽车铅酸蓄电池的快速充电技术是电动汽车推向市场的关键之一。对铅酸蓄电池的快速充电问题进行研究 ,在建立数学模型的基础上 ,结合马斯定律 ,对正、反脉冲相间去极化的快速充电原理进行了深入的研究 ,并通过大量的试验对其有效性和可行性进行了验证 ,在此基础上提出了一种快速充电控制策略 ,根据此策略研制了快速充电机。给出了快速充电控制策略的试验结果及充电波形并对之进行讨论 ,验证了此快速充电策略的有效性 ,可为电动汽车快速充电机的设计提供参考和依据     

机载蓄电池快速充电方法的研究

为提高机载蓄电池的充电效率,缩短飞机再次出动的地面准备时间,根据机载蓄电池的结构、充/特性及使用特点,对影响机载蓄电池快速充电的因素及实现快速充电过程中的状态监控参数进行了研究,提出了机载蓄电池的快速充电方法及控制方法.经应用表明,该充电方法高效、安全,对飞机的快速出动具有重要意义.     

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。     

飞轮电池在电动汽车中的应用研究

针对电动汽车频繁制动和加速时蓄电池的大电流充放电问题,将飞轮电池和蓄电池组成的复合电源应用于电动汽车中。分析了飞轮电池永磁同步电机的数学模型,采用转子磁场定向的矢量控制策略对飞轮电池进行快速充电控制。飞轮电池放电时,采用电压外环、电流内环的控制方法。对飞轮电池和蓄电池的复合电源系统进行了仿真研究,结果表明通过对飞轮电池进行快速的充放电控制,能够有效减小电动汽车运行时蓄电池的充放电电流,对蓄电池进行了保护,可以延长其使用寿命。     

电动汽车换电电池冗余度及充电规模研究

电动汽车蓄电池成本占整车成本约三分之一,因此规模化应用之后,针对电动汽车换电站不同时段的蓄电池储备量及充电设备规模的优化研究对提高换电站建设运营的经济性及促进电动汽车的发展具有重大意义。提出了换电站蓄电池冗余度的概念,建立了基于一定用户换电需求和换电站充电管理策略下,换电站充电设备规模和蓄电池冗余度需求模型。应用蒙特卡洛(Monte Carlo)方法进行仿真计算,得出换电站不同充电设备规模下的储备蓄电池冗余度。算例分析表明,所提方法在充电设备规模增长初期可以大幅减少电池冗余度,达到相应规模之后还能提升可用于优化控制充电的蓄电池的数量和电量裕度。     

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。     

一种集成化蓄电池脉冲充放电控制器

市场上的封装电池是由几个具有相同特性的电池单元串联而构成的,因此蓄电池充电器只能对封装电池整体进行控制,无法避免内部单元的过充电,从而降低了蓄电池使用寿命。提出一个对电池最小单元进行最优化控制的充放电控制拓扑,并进行软开关参数设计和整合,对变脉宽脉冲充电方法进行改进,设计了一种简单有效的正负脉冲充电方法,可有效消除充电过程中的极化现象,实现快速充电的同时提高了电池寿命。此外,对提出的拓扑和充电策略设计了便捷可行的均衡方案。最后制作实验样机,验证了拓扑的实用性、控制的有效性以及整体方案的可行性。     

基于微网的电动汽车无线充电系统研究

本文提出了一种利用微网为电动汽车无线充电的新技术,该方法可有效解决电动汽车充电对电网产生的冲击,同时提高充电灵活性。微网采用光伏与蓄电池组合系统,该系统充分利用光伏发出的电能且蓄电池保证供电可靠性;采用谐振式无线电能传输方式为电动汽车车载电池充电,该方法为电动汽车充电方式提供了新思路。本文采用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,仿真结果证明了该方案的可行性,并对无线传能部分进行了实验系统的设计。仿真和实验结果表明利用微网为电动汽车无线充电将具有重要应用前景。     

电动汽车充电对配电网电压质量的影响研究

大规模电动汽车接入居民小区配电网可能会引起电压质量问题,有必要建立有效的充电负荷模型,研究电动汽车充电对配电网电压质量的影响,为配电网的升级改造、充电桩的合理建设提供理论依据。本文提出了一种计及周末充电高峰效应的私家车充电负荷计算方法,该方法能够反映电动汽车用户的充电习惯,体现不同日期间充电负荷的差别。然后,利用MATLAB软件搭建了配电网模型,仿真分析了不同规模电动汽车接入配电网后对节点电压偏移、电压不平衡的影响,仿真设计了不同的场景,综合考虑了快速充电与慢速充电、纯电式与插入式电动汽车充电对配电网的不同影响,同时考虑了慢速充电在三相均衡充电与不均衡充电模式下对三相电压不平衡的影响。     

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.