一種電動(dòng)汽車(chē)充放電策略的研究

摘要：充電電池是電動(dòng)汽車(chē)的核心部件，直接影響電動(dòng)汽車(chē)的性能，而一種有效的充電方法可提高動(dòng)力電池的壽命。設(shè)計(jì)了充電主電路及控制電路，針對(duì)鉛酸蓄電池在PSCAD環(huán)境搭建了仿真電路模型，采用一種自恢復(fù)正負(fù)脈沖式充放電策略，驗(yàn)證了該充放電策略的有效性，對(duì)于其他種類(lèi)的蓄電池也有借鑒意義。
關(guān)鍵詞：蓄電池；充電策略；電動(dòng)汽車(chē)

1 引言
動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)的主要能量來(lái)源，其性能好壞將直接影響電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程。而蓄電池壽命與充放電方法有密切關(guān)系。在蓄電池充電過(guò)程中，電荷堆積在電池電極上產(chǎn)生反向電壓，具體表現(xiàn)為電池內(nèi)阻增加；同時(shí)，隨著電池的使用，電池內(nèi)部電極上附著的硫化物也會(huì)增多，造成電池內(nèi)阻增大，這兩種因素都影響了充電速度和質(zhì)量。消除它們的有效方法則是采用負(fù)脈沖，在電池兩端瞬間放電以去除電極上的積電荷，從而改變蓄電池固有的指數(shù)曲線(xiàn)形式的充電特性，在恒流恒壓充電過(guò)程中采用這種新式充電策略能提高蓄電池充電接受能力，并提高電動(dòng)汽車(chē)的使用效率及續(xù)航能力。

2 最大充電電流的確定
研究表明，若在充電過(guò)程中保持等量、微量的氣體析出和穩(wěn)定的溫升，則充電曲線(xiàn)是一條指數(shù)曲線(xiàn)。蓄電池最大充電電流曲線(xiàn)如圖1所示，這是一條自然接受曲線(xiàn)，若充電電流位于曲線(xiàn)的右側(cè)，即充電電流大于可接受電流，則會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部產(chǎn)生電解水；若充電電流位于曲線(xiàn)左側(cè)，此時(shí)的充電電流均為充電的可接受電流。

3 充電站主電路設(shè)計(jì)
充電機(jī)功能模塊包括輸入整流電路和功率變換電路。充電站主電路結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

該充電機(jī)采用全控電力電子元器件為控制核心，如圖3所示，控制電路采用達(dá)到功率因數(shù)正弦波電流的雙閉環(huán)控制，電流內(nèi)環(huán)是按電壓外
環(huán)輸出的電流指令進(jìn)行電流控制，電壓外環(huán)是控制三相電壓型PWM整流器直流側(cè)電壓。