电动汽车车载充电系统的设计与研究.pdfVIP

网络出版时间：2014-10-31 16:27 网络出版地址：/kcms/detail/45.1165.TS1627.030.html 轻工科技 2014 年11月 第11期（总第192期） LIGHTINDUSTRYSCIENCEANDTECHNOLOGY 机械与电气 电动汽车车载充电系统的设计与研究 张学芹，邓元望 （湖南大学机械与运载工程学院，湖南 长沙 410082） 【摘 要】在能源和环境的双重压力下，发展清洁而环保的电动汽车势在必行。磷酸铁锂电池因为其高性能、安全、环保，被 越来越多的应用到电动汽车中。根据磷酸铁锂电池的性能，在现有充电方式的基础上，提出了四阶段充电法。设计了电动汽车车载 充电系统主电路，并对主电路进行了MATLAB建模仿真，结果表明，该系统的设计方案是可行的。 【关键词】 电动汽车；充电系统；磷酸铁锂电池；MATLAB 【中图分类号】 TM912 【文献识别码】A 【文章编号】2095-3518（2014）11-57-03 电动汽车车载充电系统作为动力电池能量补充装置的一种 22 车载充电系统的结构车载充电系统的结构 重要形式，是电动汽车不可缺少的子系统之一，对电动汽车的普 车载充电系统作为电动汽车动力电池能量补充的关键装 [1] 及具有重要的现实意义 。磷酸铁锂电池因其安全、稳定、环保 置，需要满足安全性和易使用两个基本要求，因此车载充电系统 等良好性能，越来越多的应用到电动汽车动力系统中。良好的 需要有电池管理系统（battery management system, BMS ）监测电 充电方式对延长蓄电池的使用寿命，提高电池的充电效率有着 池的电压、电流及温度，防止出现过充、过放和过热等现象，避免 至关重要的作用。本文根据磷酸铁锂电池的性能，设计了一种 电池受到损害，影响循环寿命。本系统采用基于CAN 总线的车 充电法，并根据车载充电系统的结构和工作原理，对主电路进行 载充电电源与BMS 配合的系统结构，如图1 所示。系统外接 了设计和建模仿真。 220V 的单相交流电，通过主电路对蓄电池进行充电；其中数字 信号微处理器（digital signal processing ，DSP ）可以通过采集主电 11 磷酸铁锂电池充电方式磷酸铁锂电池充电方式 路充电过程中的充电电压、电流信号，通过对比BMS 预先设定 11..11 磷酸铁锂电池的特性磷酸铁锂电池的特性 的电压、电流值，利用脉冲宽度调制（PWM ）控制主电路开关器 一般锂离子电池标准工作电压为3.6V 、最大充电电压为 件的通断；同时BMS 可以通过实时采集电池组及单体电池的动 4.2V ，而磷酸铁锂电池标准电压为3.2V 、最大充电电压为3.7V ， 态数据，通过CAN 通信参与车载充电电源的充电过程，能够有 由于磷酸铁锂电池充电时比同类型锂离子电池更安全、热稳定 效保障车载充电的安全性；而用户只需要连接充电插头，系统就 性也最好，最大充电电压对放电容量、充电时间都有影响，因此， 可以按照预先制定的充电策略进行充电，实现了整个充电过程