- 快速充電技術(shù)原理
- 采用了智能化的變脈沖充電方式
- 充電器由整流器和功率轉(zhuǎn)換器組成
圖1所示為快速充電器的控制系統(tǒng)組成,該系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)充電器所采用的連續(xù)電流充電和脈沖電流充電方式,采用了智能化的變脈沖充電方式,即采用如圖2所示的充電電流脈沖,包括充電脈沖T1間歇脈沖T2以及放電脈沖T3。
該快速充電器根據(jù)實(shí)時(shí)檢測到的電池組的端電壓、充電電流、溫度、動態(tài)內(nèi)阻等信息,按照馬斯充電定律,通過采用智能控制算法實(shí)施對充電電流脈沖寬度T1、間歇時(shí)間T2、放電電流脈沖T3的分段調(diào)節(jié),以消除被充電電池組的電極化現(xiàn)象,使電池組時(shí)刻處于較佳的電流接受狀態(tài),提高充電速度和充電效率。具體調(diào)節(jié)過程是,首先用較寬的充電脈沖進(jìn)行充電,蓄電池的端電壓上升,當(dāng)?shù)竭_(dá)充電時(shí)間T1時(shí),充電器暫停充電,當(dāng)充電間歇時(shí)間達(dá)到T2時(shí)充電器繼續(xù)充電,如此反復(fù)。
當(dāng)電壓上升到設(shè)定的電壓值V1時(shí),根據(jù)程序的設(shè)定,減小充電脈沖占空比,并給蓄電池充電,當(dāng)電池端電壓達(dá)到設(shè)定值V2時(shí),充電器間歇暫停充電;根據(jù)反饋電壓自動調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比,經(jīng)過短時(shí)間停止充電,蓄電池的極化電壓迅速下降,如此反復(fù)循環(huán),直至達(dá)到蓄電池組的充電終止電壓V3。該快速充電器首次實(shí)現(xiàn)了按照被充電電池的實(shí)際充電狀態(tài)(電流、電壓、溫度、動態(tài)內(nèi)阻等)對脈沖充電器充電脈沖實(shí)施智能化的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),將充電器和被充電電池上升為一個(gè)系統(tǒng)問題綜合考慮,通過引入智能化調(diào)節(jié)算法,使該充電器具有更廣泛的適用性。
圖3為一典型的地面充電站中充電器的方案,該充電器由一個(gè)能將輸人的交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流器和一個(gè)能調(diào)節(jié)直流電功率的功率轉(zhuǎn)換器組成,通過把帶電線的插頭插入電動汽車上配套的插座中,直流電能就輸入蓄電池對其充電。充電器設(shè)置了一個(gè)鎖止杠桿以利于插入和取出插頭,同時(shí)杠桿還能提供一個(gè)確定已經(jīng)鎖緊的信號以確保安全。根據(jù)充電器和車上電池管理系統(tǒng)相互之間的通訊,功率轉(zhuǎn)換器能在線調(diào)節(jié)直流充電功率,而且充電器能顯示充電電壓、充電電流、充電量和充電費(fèi)用等。