铅酸电池组快速充电装置的研制

论文摘要

电动汽车电池组快速充电技术是电动汽车领域非常重要的内容,是目前我国电动汽车发展急需解决的核心技术之一。目前,我国的电动汽车用蓄电池大多为铅酸蓄电池,为此论文选择在我国很有发展前景的电动汽车铅酸电池组快速充电装置作为研究对象,针对系统研制开发中的一些关键技术难题进行了研究。本论文以电动汽车电池组快速充电技术为背景展开研究,是重庆市科委自然科学基金项目《电动汽车动力电池智能快速充电技术研究》中研究内容的重要组成部分,论文由以下6部分组成。①系统地概述了铅酸电池组快速充电技术与产品的国内外研究现状,论文的研究目的和主要研究内容。②详细介绍了铅酸电池的工作原理和自身特性,阐述了铅酸电池充电的基本规则马斯3定律和快速充电过程中以1C(C指的是待充蓄电池的额定容量)以上的电流对蓄电池进行充电,并在充电过程中保证其不产生大量气体和温升不过高的指标,最后分析了铅酸电池组快速充电过程中所要解决的极化和单体电池电压均衡的问题。③对铅酸电池组快速充电方法和均衡方法进行了详细介绍,提出了可变脉冲结合无损均衡的快速充电方法,并对铅酸电池组快速充电电路和均衡电路进行了设计,建立了仿真模型,借助软件PSPICE和PSIM对其进行了仿真研究。④对铅酸电池组快速充电系统中所采用的非接触供电技术也进行了研究,发现非接触供电技术能为装置设计带来诸多便利,为此引入非接触供电技术解决了充电装置的灵活性供电问题,并对整个快速充电装置进行了设计。⑤在理论研究的基础上,搭建了一个简易的铅酸电池组快速充电装置,进行了实验验证,并结合软件对实验结果进行了分析。实验表明,作者研制的铅酸电池组快速充电装置能满足铅酸电池组充电的快速性和均衡性要求(在快速充电过程中,电池组极化现象得到明显抑止,析气不严重,温升不过高,且对相同规格电池来说,充电时间得到显著缩短,为常规充电时间的1/8～1/10),为铅酸电池组快速充电技术的进一步研究奠定了一定的基础。⑥论文的最后一章对全文的主要研究内容进行了总结,介绍了论文的主要研究成果和论文存在的不足以及今后继续研究的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文背景及意义
• 1.2 电动汽车铅酸电池组快速充电技术国内外研究现状
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.4 本章小结
• 2 铅酸电池与铅酸电池组快速充电的理论基础
• 2.1 铅酸电池基本原理
• 2.1.1 铅酸电池的工作原理
• 2.1.2 铅酸电池的自身特性
• 2.2 铅酸电池快速充电基本要求
• 2.2.1 铅酸电池充电的基本规则
• 2.2.2 铅酸电池快速充电的原则
• 2.3 铅酸电池组快速充电需要解决的问题
• 2.3.1 铅酸电池组充电的极化问题
• 2.3.2 铅酸电池组快速充电的电压均衡问题
• 2.4 本章小结
• 3 铅酸电池组快速充电装置的仿真研究
• 3.1 铅酸电池组快速充电方法
• 3.1.1 电池组快速充电
• 3.1.2 快速充电电路的仿真研究
• 3.2 铅酸电池组均衡充电方法
• 3.2.1 电池组均衡充电
• 3.2.2 均衡充电电路的仿真研究
• 3.3 本章小结
• 4 铅酸电池组快速充电装置的设计
• 4.1 充电装置非接触供电部分的基本原理
• 4.2 铅酸电池组快速充电装置的灵活性供电问题
• 4.3 充电装置在电动汽车铅酸电池组快速充电中的应用
• 4.3.1 铅酸电池组快速充电装置的基本原理
• 4.3.2 铅酸电池组快速充电装置的设计
• 4.4 本章小结
• 5 实验及分析
• 5.1 实验装置介绍
• 5.2 实验结果及分析
• 5.2.1 涓流充电实验
• 5.2.2 快速充电实验
• 5.2.3 过充实验
• 5.2.4 浮充实验
• 5.2.5 均衡充电实验
• 5.2.6 实验结果分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
• B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录
• C.作者在攻读学位期间获得的奖励目录