电动汽车铅酸蓄电池脉冲充电系统的研究与设计

摘要

国家《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》明确指出发展纯电动汽车为新能源汽车的发展方向,这一规划的出台有利于纯电动汽车的发展,将继续挤占燃油汽车市场空间。铅酸蓄电池以其技术成熟、成本低、输出特性好、可大电流充放电、温度范围宽等优点,作为动力电池仍然广泛应用于电动汽车中。目前蓄电池充电技术的发展是制约电动汽车快速发展普及的一个重要因素,同时充电技术的好坏对电动汽车动力电池的充电效率、使用寿命产生直接的影响。电动汽车充电设备作为电动汽车的必备设备,必将随着电动汽车的发展而迅速发展。因此,研究与设计电动汽车铅酸蓄电池的充电技术具有十分重要的理论意义和工程应用价值。
　　 本研究以河南省重点科技攻关项目为依托,运用现代高频开关电源技术、PWM脉冲控制技术,围绕电动汽车铅酸蓄电池脉冲充电技术展开研究与设计。根据对铅酸蓄电池的电化学特性分析,以及对蓄电池常规充电方法分析的基础上,采用了分阶段脉冲充电控制方法,设计采用全桥变换拓扑电路结构的高频开关电源,给出了蓄电池脉冲充电系统的设计方案。为实现脉冲充电系统的自动充电,提高充电安全可靠性,系统采用Mega16和STC89C51RD+双处理器把充电与控制紧密结合,采用SG2525控制芯片实现脉冲输出控制,IR2110实现功率管驱动,研制了一台试验用脉冲充电样机。最后通过对脉冲充电系统和常规阶段充电系统进行充电比较分析,验证了本文的设计的可行性。