电动汽车用动力电池包充放电特性研究

摘要

能源、环境、经济问题一直以来备受人们的关注。在汽车领域电动汽车作为一种节能、环保的交通工具已成为研究的热点,然而目前电动汽车的续航里程短、价格高的特点使得电动汽车难以广泛应用。解决这个问题的关键在于改善动力电池的技术,使其性能提高、价格降低。针对这个问题,本文对动力电池包的充放电特性进行了仿真研究,为动力电池技术的发展提供了一定的理论依据。
　　 动力电池的种类较多,本文的研究对象为铅酸蓄电池和锂离子电池。首先分析了两种电池的工作原理和快速充电原理;接下来介绍了动力电池的充电电路并搭建了以高频开关电源为充电电源的仿真模型;最后利用铅酸蓄电池三阶模型和锂离子电池的非线性电池模型,对单体大容量电池的充放电特性、快速充电方法下锂离子电池的充电特性、铅酸蓄电池模型在燃料电池电动汽车行驶过程中的充放电特性及温度特性做了仿真分析。
　　 主要的研究成果为:高频开关电源的DC-DC变换器采用开关管等损耗控制策略的ZVS移相全桥变换器;以快速充电原理为基础提出了五阶恒流快速充电方法,利用连续正交技术确定了充电电流大小,使充电方法得到优化,仿真结果表明五阶恒流快速充电方法是一种高效、实用的充电方法;成功的将铅酸蓄电池的三阶模型应用到燃料电池电动汽车,这对于完善电池管理系统和电动汽车的能量管理系统都有重要的意义。