電動汽車快速充電技術原理

充電器作為電動汽車的能量補給裝置，其充電性能關系到電池組的使用壽命、充電時間。實現(xiàn)對動力電池快速、高效、安全、合理的電量補給是電動汽車充電器設計的基本原則，另外，還要考慮充電器對各種動力電池的適用性。

　　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)實時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施對充電電流脈沖寬度T1、間歇時間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行充電，蓄電池的端電壓上升，當?shù)竭_充電時間T1時，充電器暫停充電，當充電間歇時間達到T2時充電器繼續(xù)充電，如此反復；當電壓上升到設定的電壓值V1時，根據(jù)程序的設定，減小充電脈沖占空比，并給蓄電池充電，當電池端電壓達到設定值V2時，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)過短時間停止充電，蓄電池的極化電壓迅速下降，如此反復循環(huán)，直至達到蓄電池組的充電終止電壓V3。

　　圖3為一典型的地面充電站中充電器的方案，該充電器由一個能將輸人的交流電轉換為直流電的整流器和一個能調(diào)節(jié)直流電功率的功率轉換器組成，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。充電器設置了一個鎖止杠桿以利于插入和取出插頭，同時杠桿還能提供一個確定已經(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、充電量和充電費用等。