電動汽車鉛酸蓄電池智能充電及其策略
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
充電過程三個階段具體控制策略如下：
(1)大電流恒流階段。充電初期，當電池端壓小于12 V時，表示電池電量較低，可以采用大電流進行恒流充電，使蓄電池在較短的時間內(nèi)盡量充入較多的電量。當蓄電池的端電壓上升到14．7 V時，水開始分解，產(chǎn)生極化和析氣現(xiàn)象，此時停止充電。一段時間后，轉(zhuǎn)入下一階段。
(2)正負脈沖快速充電階段。在脈沖的停歇階段，隨著充電電流的消失，極化現(xiàn)象部分消失。接著再放電，使蓄電池反向通過較大電流，可以消除析氣現(xiàn)象產(chǎn)生的氣體，并進一步消除極化現(xiàn)象，使蓄電池接受電量的速度加快。將此階段再細分為三級，使充電電流接近蓄電池可接受充電電流，從而在快速充電的同時，不會對蓄電池造成損壞。
(3)恒壓補足充電階段。經(jīng)過前兩個階段以后，并不能保證蓄電池電量已充滿。此時，還應(yīng)進行恒壓補足充電。此階段充電電流逐漸減小，當檢測到電流下降到某一閾值時，停止充電。此時也標志著充電過程完全結(jié)束。
2 硬件電路設(shè)計
2．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由功率變換電路和智能控制電路組成。功率變換的作用是向蓄電池提供所需的電壓、電流；智能控制電路的作用是檢測蓄電池的電流、電壓、溫度等參數(shù)，通過數(shù)字PI閉環(huán)調(diào)節(jié)，按照提出的充電控制策略，來實現(xiàn)蓄電池智能充電。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/196208.htm
2．2 功率變換電路
由于系統(tǒng)電路功率約在150W，故采用成本較低的單端正激DC／DC變換電路，如圖3所示。首先將220V，50Hz工頻交流市電連接EMI濾波器，經(jīng)過整流濾波，接入DC／DC單端正激變換電路，再通過LC濾波后得到直流電源。調(diào)節(jié)單片機的PWM占空比，來控制N-MOS管Q3的導(dǎo)通關(guān)斷，進而得到所需的直流電壓和電流。同時利用兩個N-MOS管Q1和Q2的間歇導(dǎo)通和關(guān)斷來控制充電和放電脈沖的幅值和時間。Q1導(dǎo)通Q2關(guān)斷時，實現(xiàn)正脈沖充電；Q2導(dǎo)通Q1關(guān)斷時，實現(xiàn)負脈沖放電。
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