[發(fā)明專利]一種電動汽車蓄電池快速充電方法

有效

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• 申請日: 2016-05-11
• 公開（公告）號: CN105966256B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 衛(wèi)東;王央康;徐創(chuàng);李志勇;高志;常亞文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H01M10/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種電動汽車蓄電池快速充電方法。

背景技術(shù)：

為保護環(huán)境，降低機動車尾氣排放，電動汽車越來越受到世界各國的關(guān)注和青睞。特別是我國政府，近年來開始加大對電動汽車的扶持力度，出臺多種優(yōu)惠政策，大力推廣電動汽車的使用。但是目前關(guān)于電動汽車蓄電池的充電方法大多以恒流恒壓充電法、自行設(shè)置變電流充電法和脈沖充電法為主，這些充電方法相對而言耗時還是較長，不能在最短的時間內(nèi)完成對車載蓄電池的充電，容易對人們的出行造成不便。

1967年，美國科學家馬斯在第二屆世界電動汽車年會上提出了著名的馬斯三定律，其主要包含以下內(nèi)容：

(1).對于任何給定的放電電流，蓄電池的最大充電接受電流I₁與放出電量C_f的平方根成反比，即

這里K是比例常數(shù)。

(2).如果蓄電池放出的電量C_f是給定的，蓄電池的最大充電接受電流I₁還正比于放電電流I_f的倍數(shù)的對數(shù)，即

這里K₁、K₂為常數(shù)，可由實驗得出。

(3).一個蓄電池經(jīng)幾種放電電流放電后，其充電接受電流I_t是各個放電電流情況下的充電接受電流之和，即

I_t＝I₁+I₂+I₃+...

其在實驗證明的基礎(chǔ)上，提出了以最低析氣率為前提的蓄電池最大可接受充電電流的指數(shù)衰減曲線，給出了一條充電電流i關(guān)于充電時間t的最佳充電曲線，就是在保持微量出氣的情況下，蓄電池能夠接受的最大充電電流是一條指數(shù)規(guī)律衰減的曲線，即

i＝I₁e^-at

其中，I₁為蓄電池最大可接受起始充電電流，a為充電接受率。

即按照此曲線對蓄電池進行充電可在最短時間內(nèi)完成對蓄電池的充電，馬斯曲線是在對鉛酸蓄電池進行大量實驗基礎(chǔ)上提出的，但是學者們后來研究發(fā)現(xiàn)，目前市場上的蓄電池，包括電動汽車用鎳氫蓄電池、鋰電池等，其最大可接受充電電流的曲線也是一條按指數(shù)規(guī)律衰減的曲線，均符合馬斯三定律。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有充電方法不能保證電動汽車蓄電池在不析氣的基礎(chǔ)上在最短的時間內(nèi)完成對其充電的問題，提出一種電動汽車蓄電池快速充電方法。

按此目的，本發(fā)明擬采用以下技術(shù)方案：

一種電動汽車蓄電池快速充電方法，其特征是充電電流按照最大可接受充電電流指數(shù)衰減曲線對電動汽車蓄電池進行充電，當充電電流每次減小到設(shè)定的可接受充電電流值后以恒定電流對電動汽車蓄電池進行放電，并在放電前后各停充一段時間，再次將充電電流提升到最大可接受起始充電電流，繼續(xù)采用根據(jù)最大可接受充電電流指數(shù)衰減曲線得到的充電電流進行充電，直至單次按照最大可接受充電電流指數(shù)衰減曲線充入的電量小于2倍單次放出電量時結(jié)束該方式充電，改用恒流方式充至電動汽車蓄電池滿電，包括以下具體步驟：

1).通過電動汽車電池管理單元控制器得到電動汽車前一次充電結(jié)束到本次充電前運行過程中輸出電流i_m與采樣間隔時間Δt的累積和、前一次充電結(jié)束時由電池管理單元控制器得到的電池最終電量q，計算得到本次充電初始待充電量C_r0，如式(1)所示：

式(1)中，由于采樣間隔時間Δt很小，可認為Δt時間內(nèi)輸出電流i_m為恒定直流，Q₀為電動汽車蓄電池額定容量，M表示輸出電流采樣總次數(shù)，m＝1，2，3，...，M。

結(jié)合馬斯第二定律和式(1)，可得到按照最大可接受充電電流指數(shù)衰減曲線對電動汽車蓄電池進行充電的最大可接受起始充電電流I₁，如式(2)所示，

式(2)中K₁、K₂為常數(shù)，可由實驗得出；