最新电动汽车动力电池充电方法课件ppt

• (1)脉冲式充电法 该方法是首先用脉冲电流对电池充电， 然后停充一段时间，再用脉冲电流对电池充电，如此循环 ，如图所示。
• 充电脉冲使蓄电池充满电量，而间歇期使蓄电池经化学反 应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差 极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池 的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄 电池可以吸收更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的 反应时间，减少了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受 率。
• (2)RenexTM快速充电法 这种技术是美国的一项专利技术 ，最早主要面对的充电对象是镍镉电池。这种充电方法缓 解了镍镉电池的记忆效应问题，并大大降低了蓄电池快速 充电的时间。
• (3)变电流间歇充电法 这种充电方法建立在恒流充电和脉 冲充电的基础上。
• 其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电 前期的各段采用变电流间歇充电的方法，保证加大充电电 流，获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段， 获得过充电量，将电池恢复至完全充电状态。通过间歇停 充，使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化 合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消 除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够 更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。
• （2）整组充电 采用整组充电，则将从电动车辆上卸下的 各箱电池按照车辆上的应用方式连接，通过一台充电机给 整组电池进行充电，所有的电池管理单元通过电池管理主 机与充电进行通信，完成充电控制。采用这种方式，充电 机数量较少，监控网络简单，但是相对单箱充电方式而言 ，电池组的均衡性较差，使用寿命较低。
地面整组充电结构图
序号
整车充电
分箱充电
1
充电电压高、安全性差
充电电压低、安全性好
单台充电设备功率大，技 充电设备单机功率小；技术成熟，源自2术不成熟，设备成本高
总体成本低
3
一致性差异增加快
减缓一致性差异增加
4
谐波相对较大
谐波相对较小
5
不适于更换模式下电池对 称布置
适于更换模式下电池对称布置
6
电池使用寿命短
• (3)阶段充电法 该方法包含多种充电方法的组合，如先恒 流后恒压充电法、多段恒流充电法、先恒流冉恒压最后恒 流充电法等。常用的为先恒流再恒压的充电方式，如铅酸 电池、锂离子电池常采用该种方式充电。
• 2.快速充电方法
• 为了能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度，缩短蓄 电池达到充满电状态的时间，同时保证蓄电池正负极板的 极化现象尽量少或轻．提高蓄电池使用效率，快速充电技 术近年来得到了迅速发展。
• (4)变电压间歇充电法 在变电流间歇充电法的基础上又有 人提出了变电压间歇充电法，如下图所示。变电压间歇充 电法与变电流间歇充电方法不同之处在于第一阶段的不是 间歇恒流，而是间歇恒压。
• (5)变电压、变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法
• 综合脉冲充电法、ReflexTM快速充电法、变电流间歇充 电法及变电压间歇充电法的优点，变电压、变电流波浪式 正负零脉冲间歇快速充电法得到发展应用。脉冲充电法充 电电路的控制一般有两种：
• （1)分箱充电 分箱充电时，每台充电机对电池组中一箱 电池充电，并和该箱的电池管理单元通信，完成充电控制 。采用这种方式，有利于提高电池组的均衡性，延长电池 组使用寿命，但充电机数量多，电池组与充电机间的连线 多，监控网络复杂，成本较高。
地面单箱充电结构图
• 充电平台包括与车辆低压电源一致的直流电源、电池存储 架、充电机通信接口连接器、充电机输出连接器、烟雾传 感器。
兼顾一致性，有效提高了电池使用 寿命
表2-6 两种充电方式比较
• 2.车载充电方式
• 当车辆进行补充充电时，充电机与充电车辆通过充电插头 进行连接，电池无需从车辆上卸下可直接进行充电。其优 点是充电操作过程简单，不涉及电池存储、电池更换等过 程。但车辆充电时间占用了车辆的运营或应用时间，车辆 利用率较低，不利于保持电池组的均衡性以及延长电池组 的使用寿命。
• 其中，当单箱电池放置在充电平台上、低压电源为电池管 理单元提供供电电源，充电机和电池管理单元通信实现充 电控制，能量通过充电机输出连接器从充电机传输到电池 。烟雾传感器、温度传感器等实现在充电过程中的现场监 视。当采用单箱充电时，需要电池调度系统对所有的电池 实时进行数量、质量和状态的监控和管理，完成电池存储 、更换、重新配组和电池组均衡、实际容量测试及电池故 障的应急处理等功能。
• 1)脉冲电流的幅值可变，而PWM(驱动充放电开关管)信号 的频率是固定的。
• 2)脉冲电流幅值固定不变，PWM信号的频率可调。
• 下图采用了一种不同于这两者的控制模式，脉冲电流幅值 和PWN信号的频率均固定，PWM占空比可调，在此基础
上加入间歇停充阶段．能够在较短的时间内充进更多的电 量，提高蓄电池的充电接受能力。
• 充电开始时，电池电动势小，所以充电电流很大，对蓄电 池的寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成 电池报废；充电中期和后期．由于电池极化作用的影响， 正极电位变得更高，负极电位变得更低，所以电动势增大 ，充电电流过小，形成长期充电不足，影响电池的使用寿 命。鉴于这种缺点，恒压充电很少使用,只有在充电电源 电压低、工作电流大时才采用。
动力电池成组充电方式
• 根据运营方式的不同，电动车辆动力电池组充电又可分为 地面充电和车载充电两种充电情况。
• 1.地面充电方式 • 当车辆进行补充充电时，将需要充电的电池从车辆上卸下
，安装 已充满电的电池，车辆即离开继续运营或应用， 对卸载下的电池采用地面充电系统进行补充充电。采取地 面充电方式有利于电池维护，提高电池使用寿命和车辆使 用效率，但对车辆及电池更换设备提出了更高的要求。地 面充电又有分箱充电或者整组充电。
电动汽车动力电池充电方法
议题
动力电池充电功能 典型的动力电池充电方法 动力电池成组充电方式
动力电池充电功能
• 电池充电通常应该完成三个功能： • 1）尽快使电池恢复额定容量，即在恢复电池容量的前提
下，充电时间越短越好； • 2）消除电池在放电使用过程中引起的不良后果，即修复
由于深放电、极化等导致的电池性能被破坏； • 3）对电池补充充电，克服电池自放电引起的不良影响。