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《電動(dòng)汽車充電樁充電策略設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、電動(dòng)汽車充電樁充電策略設(shè)計(jì)何盼盼1，曹以龍1（上海電力學(xué)院電子與信息工程學(xué)院，上海200090）摘要：為了實(shí)現(xiàn)通用型電動(dòng)汽車充電樁對(duì)電動(dòng)汽車的快速充電，研究了電動(dòng)汽車各種充電方法以及蓄電池SOC檢測(cè)方法，給出了充電拓?fù)鋱D。通過采樣電動(dòng)汽車蓄電池端電壓、電流以及溫度等判斷充電模式，采用恒流、帶放電脈沖和低恒壓充電三種結(jié)合的方式對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。通過仿真，驗(yàn)證了快速充電的合理性。關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；快速充電；SOC中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：DesignofChargingMethodforChargingPileof
2、ElectricVehicleHEPanpan1，CAOYilong1(SchoolofElectronicandInformationEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090,China)Abstract：Inordertoachievefastchargingofuniversalelectricvehiclechargingpilesforelectricvehicles.Thispapergavethechargingtopology
3、ofthebatteryafterstudyingavarietyofchargingmethodsofbatteryanddetectionmethodsofSOC.Determinethechargingmodebysamplingtheterminalvoltage,current,andtemperatureofthebatteryChargethebatterythroughacombinationofthethreefollowingmethods:constantcurrentcharging,lowcon
4、stantvoltagechargingandchargingwithdischargepulse.Bysimulating,fastchargingwasverifiedtobereasonable.Keywords：electricvehicle;fastcharging;SOC7隨著能源與環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，國(guó)家越來越重視電動(dòng)汽車的快速發(fā)展[1]，適用于電動(dòng)汽車的蓄電池種類也越來越廣泛，迫切希望研究出可針對(duì)多種蓄電池充電的通用高效型電動(dòng)汽車充電站。目前國(guó)內(nèi)外已有的充電方式中恒流充電適用性強(qiáng)，但是前期電流小，充電時(shí)間
5、長(zhǎng)，能耗高；恒壓充電最接近于充電電流曲線但是前期電流較大，對(duì)電池?fù)p壞嚴(yán)重；脈沖式充電析氣小不發(fā)熱，大大縮短了充電時(shí)間；間歇充電能量效益高，速度快。結(jié)合各種充電方法的優(yōu)缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一款通用型電動(dòng)汽車用智能充電機(jī)，對(duì)于任意類型和任意狀態(tài)的電動(dòng)汽車用蓄電池，充電機(jī)可以檢測(cè)其所處的狀態(tài)，結(jié)合電池狀態(tài)選擇合適的充電方式，控制輸出電流，有效的減少氣體的析出，提高充電效率，減少充電時(shí)間，避免蓄電池由于充電電流過大而報(bào)廢。1充電站總體設(shè)計(jì)1.1充電站主電路框圖結(jié)構(gòu)圖1為充電站主電路設(shè)計(jì)框圖，首先從電網(wǎng)上獲取三相交流電，經(jīng)過三相電壓型
6、PWM整流器整流以后變成直流，再將直流通過DC/DC變換轉(zhuǎn)化為蓄電池充電所需要的電壓值從而對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。圖1充電站主電路設(shè)計(jì)框圖1.2充電方式7根據(jù)馬斯提出的蓄電池最佳充電曲線結(jié)合各種充電方法的有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇合適的充電方式。在蓄電池充電初期電壓較低，可接受的充電電流較大，選擇電流較大的恒流（一般為1C，這里C是指電池容量，例如12Ah容量的電池用12A放電則放電率就是1C）充電保證在較短的時(shí)間內(nèi)獲得大量的電量。當(dāng)電壓達(dá)到設(shè)定值以后改為帶放電的脈沖充電(充電電流一般為1-3C，放電電流一般為2-5C)，當(dāng)電池電量接近充
7、滿時(shí)改為低恒壓充電以彌補(bǔ)由于蓄電池自放電而減少的電量。這里采用恒流、脈沖、低恒壓三種相結(jié)合的方式對(duì)蓄電池進(jìn)行充電可有效減少充電時(shí)間，提高充電效率。對(duì)充電曲線圖如圖2所示。圖2蓄電池充電電流曲線圖1.3蓄電池SOC檢測(cè)方法在目前已有的SOC檢測(cè)方法中放電實(shí)驗(yàn)法只適用于電池檢修；開路電壓法需要較長(zhǎng)的靜置時(shí)間；內(nèi)阻法精度很難提高；安時(shí)法存在累積誤差；卡爾曼濾波對(duì)噪聲有很好的抑制作用。因此本文采用安時(shí)法[2]和卡爾曼濾波法[3]結(jié)合估算蓄電池SOC可以減少誤差實(shí)現(xiàn)最優(yōu)估算。安時(shí)法是最常用的SOC估算方法，已知充電初始電池剩余電量
8、為,那么當(dāng)前狀態(tài)的剩余電量為（1）其中為電池額定容量，為電池瞬時(shí)電流，為庫倫效率系數(shù)。卡爾曼濾波算法結(jié)構(gòu)流程圖如下圖3：7注：-系統(tǒng)矩陣；-輸入矩陣；-測(cè)量矩陣；-電池電流等參數(shù)；-電池工作電壓；、-高斯白噪聲。圖3卡爾曼算法結(jié)構(gòu)圖SOC為系統(tǒng)狀態(tài)的分量。對(duì)（1）進(jìn)行零階保持采樣離散化后得到系統(tǒng)狀態(tài)方程：（2）（2）
