第6章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)

1、新能源汽車技術(shù)新能源汽車技術(shù)第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)May,2014新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014Page 2第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理6.1.1 6.1.1 蓄電池的充電方法和充電原理蓄電池的充電方法和充電原理充電方式主要有恒流充電、恒壓充電、階段充電、脈沖快速充電方式主要有恒流充電、恒壓充電、階段充電、脈沖快速充電、間歇充電等，而采用正確的充電方式對延長蓄電池的充電、間歇充電等，而采用正確的充電方式對延長蓄電池

2、的使用壽命具有舉足輕重的作用。使用壽命具有舉足輕重的作用。下面以鉛酸蓄電池為例討論充電的方法和原理。下面以鉛酸蓄電池為例討論充電的方法和原理。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014Page 3第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理1 1、恒壓充電、恒壓充電充電過程中電源電壓保持恒定的充電方法。充電過程中電源電壓保持恒定的充電方法。在恒壓充電開始時，充電電流很大，根據(jù)在恒壓充電開始時，充電電流很大，根據(jù)Ic=(VEIc=(VE）/R,/R,隨著隨著蓄電池電動勢蓄電池電動勢

3、E E的增加，充電電流的增加，充電電流IcIc逐漸減小，至充電終止時，逐漸減小，至充電終止時，IcIc降到最小值，如果充電電壓降到最小值，如果充電電壓V V調(diào)節(jié)適當(dāng)，當(dāng)充足電時，調(diào)節(jié)適當(dāng)，當(dāng)充足電時，IcIc降降為零。為零。一般充電一般充電4 45h5h后蓄電池即可達(dá)到額定容量的后蓄電池即可達(dá)到額定容量的90%90%95%95%；如果如果V V選擇得當(dāng)，選擇得當(dāng)，8h8h即可完成整個充電過程，并且在整個充電即可完成整個充電過程，并且在整個充電期間不需要照管和調(diào)整充電電流。期間不需要照管和調(diào)整充電電流。Page 4新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，Ma

4、y,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理圖圖6.1 6.1 恒壓充電特性曲線恒壓充電特性曲線Page 52 2、恒流充電、恒流充電蓄電池充電時，充電電流保持恒定的充電方法。蓄電池充電時，充電電流保持恒定的充電方法。分為涓流充電、最小電流充電、標(biāo)注充電、高速率（快速）分為涓流充電、最小電流充電、標(biāo)注充電、高速率（快速）充電四種充電方法。充電四種充電方法。充電過程分為兩個階段：第一階段采用較大的充電電流，使充電過程分為兩個階段：第一階段采用較大的充電電流，使蓄電池的容量得到迅速恢復(fù)；當(dāng)蓄電池電量基本充足、單個蓄電池的容

5、量得到迅速恢復(fù)；當(dāng)蓄電池電量基本充足、單個電池的端電壓升到電池的端電壓升到2.4V、電解液開始產(chǎn)生氣泡時，轉(zhuǎn)入第二、電解液開始產(chǎn)生氣泡時，轉(zhuǎn)入第二階段，將充電電流減半后保持恒定，直到電解液密度和蓄電階段，將充電電流減半后保持恒定，直到電解液密度和蓄電池端電壓達(dá)到最大值，且在池端電壓達(dá)到最大值，且在23h內(nèi)不再上升、蓄電池內(nèi)部劇內(nèi)不再上升、蓄電池內(nèi)部劇烈冒氣泡為止。烈冒氣泡為止。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理Page 6優(yōu)點：

6、有較大的適應(yīng)性，可以任意選擇和調(diào)整充電電流，有優(yōu)點：有較大的適應(yīng)性，可以任意選擇和調(diào)整充電電流，有利于保持蓄電池的技術(shù)性能和延長蓄電池的使用壽命。特別利于保持蓄電池的技術(shù)性能和延長蓄電池的使用壽命。特別適用于小電流長時間的活化充電模式及有多個電池串聯(lián)的電適用于小電流長時間的活化充電模式及有多個電池串聯(lián)的電池組充電，并且有利于容量恢復(fù)較慢的蓄電池的充電。池組充電，并且有利于容量恢復(fù)較慢的蓄電池的充電。缺點：整個充電過程時間長、析出氣體多、對極板的沖擊大、缺點：整個充電過程時間長、析出氣體多、對極板的沖擊大、能耗高、效率低（不超過能耗高、效率低（不超過65%），且整個充電過程必須有專），且整個充電

7、過程必須有專人看管，需經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流。人看管，需經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理Page 73 3、脈沖快速充電、脈沖快速充電在大電流充電過程中，自動進(jìn)行短暫停充電并在停充電中自在大電流充電過程中，自動進(jìn)行短暫停充電并在停充電中自動加入放電脈沖的充電方式。動加入放電脈沖的充電方式。脈沖快速充電初期大電流對蓄電池進(jìn)行恒流充電，達(dá)到脈沖快速充電初期大電流對蓄電池進(jìn)行恒流充電，達(dá)到60%60%左左右的額定容量；當(dāng)

8、單體蓄電池端電壓達(dá)右的額定容量；當(dāng)單體蓄電池端電壓達(dá)2.4V2.4V、電解液開始冒、電解液開始冒氣泡時，控制電路使充電轉(zhuǎn)入脈沖快速充電。氣泡時，控制電路使充電轉(zhuǎn)入脈沖快速充電。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理Page 8新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理圖圖6.

9、2 6.2 脈沖快速充電的電流波形脈沖快速充電的電流波形Page 9優(yōu)點：充電時間短、空氣污染小、省電節(jié)能以及不需專人看優(yōu)點：充電時間短、空氣污染小、省電節(jié)能以及不需專人看管，同時由于脈沖快速充電時化學(xué)反應(yīng)充分，使蓄電池的容管，同時由于脈沖快速充電時化學(xué)反應(yīng)充分，使蓄電池的容量有所增加。故一般在電池集中、充電頻率高或應(yīng)急部門使量有所增加。故一般在電池集中、充電頻率高或應(yīng)急部門使用快速充電。用快速充電。缺點：析出的氣體出氣率高，對極板活性物質(zhì)的沖刷力強(qiáng)，缺點：析出的氣體出氣率高，對極板活性物質(zhì)的沖刷力強(qiáng)，使活性物質(zhì)易脫落；輸出能量較低，能量轉(zhuǎn)換效率也較低，使活性物質(zhì)易脫落；輸出能量較低，能量轉(zhuǎn)換

10、效率也較低，對蓄電池的壽命影響很大。對蓄電池的壽命影響很大。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理Page 104 4、蓄電池間歇充電方法、蓄電池間歇充電方法在充電過程中增加一段停歇時間，消除極化作用。在充電過程中增加一段停歇時間，消除極化作用。間歇充電方法是建立在恒流充電和脈沖充電的基礎(chǔ)上的一種間歇充電方法是建立在恒流充電和脈沖充電的基礎(chǔ)上的一種快速充電方法。快速充電方法。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy

11、 Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理Page 11分為變電流間歇充電法和變電壓間歇充電法。分為變電流間歇充電法和變電壓間歇充電法。變電流間歇充電法：將恒流充電段改為限壓變電流間歇充電變電流間歇充電法：將恒流充電段改為限壓變電流間歇充電段。充電前期的各段采用變電流間歇充電的方法，保證加大段。充電前期的各段采用變電流間歇充電的方法，保證加大充電電流，獲得絕大部分充電量。充電后期采用定電壓充電充電電流，獲得絕大部分充電量。充電后期采用定電壓充電段，獲得過充電量，將電池恢復(fù)至完全充電狀態(tài)。段，獲

12、得過充電量，將電池恢復(fù)至完全充電狀態(tài)。變電壓間歇充電方法，與變電流間歇充電方法的不同之處在變電壓間歇充電方法，與變電流間歇充電方法的不同之處在于第一階段的不是間歇恒流，而是間歇恒壓。于第一階段的不是間歇恒流，而是間歇恒壓。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理Page 125 5、智能充電方法、智能充電方法集充電、在線監(jiān)測于一體，對蓄電池組進(jìn)行充電和容量檢測、集充電、在線監(jiān)測于一體，對蓄電池組進(jìn)行充電和容量檢測、深度放電后對電池補(bǔ)充

13、充電及對電池組日常維護(hù)的一項技術(shù)。深度放電后對電池補(bǔ)充充電及對電池組日常維護(hù)的一項技術(shù)。工作原理：在整個充電過程中，動態(tài)跟蹤蓄電池可接受的充工作原理：在整個充電過程中，動態(tài)跟蹤蓄電池可接受的充電電流，應(yīng)用電電流，應(yīng)用dv/dt技術(shù)，即充電電源根據(jù)蓄電池的狀態(tài)自動技術(shù)，即充電電源根據(jù)蓄電池的狀態(tài)自動確定充電工藝參數(shù)，使充電電流自始至終保持在蓄電池可以確定充電工藝參數(shù)，使充電電流自始至終保持在蓄電池可以接受的充電電流曲線附近，保持蓄電池幾乎在無氣體析出的接受的充電電流曲線附近，保持蓄電池幾乎在無氣體析出的狀態(tài)下充電，從而保護(hù)蓄電池。狀態(tài)下充電，從而保護(hù)蓄電池。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of

14、New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理Page 13優(yōu)點：能較好地解決普通蓄電池或蓄電池組在正常充電模式優(yōu)點：能較好地解決普通蓄電池或蓄電池組在正常充電模式下過充或充電不足的問題，也可以解決在快速充電模式下發(fā)下過充或充電不足的問題，也可以解決在快速充電模式下發(fā)熱、能量回收等問題。熱、能量回收等問題。缺點：該技術(shù)的應(yīng)用需要考慮多重因素，如多充電電壓、多缺點：該技術(shù)的應(yīng)用需要考慮多重因素，如多充電電壓、多充電電流、多充電時間的選擇，溫度檢測、電壓和電流檢測充電電流、多充電時

15、間的選擇，溫度檢測、電壓和電流檢測功能的完善等。功能的完善等。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理Page 146 6、電池的充電過程、電池的充電過程理想充電器的實際充電過程應(yīng)分為預(yù)充電、快速充電、補(bǔ)足理想充電器的實際充電過程應(yīng)分為預(yù)充電、快速充電、補(bǔ)足充電和涓流充電四個階段。充電和涓流充電四個階段。預(yù)充電：小電流充電，使其滿足一定的充電條件。預(yù)充電：小電流充電，使其滿足一定的充電條件。快速充電：大電流充電，充電速率一般在快速充電

16、：大電流充電，充電速率一般在1C以上。以上。補(bǔ)足充電：為了電池充入補(bǔ)足充電：為了電池充入100%的電量，速率為的電量，速率為0.2C左右。左右。涓流充電：當(dāng)電池溫度上升到涓流充電：當(dāng)電池溫度上升到55時，自動轉(zhuǎn)入涓流充電。時，自動轉(zhuǎn)入涓流充電。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理Page 157 7、常用充電方法的比較總結(jié)、常用充電方法的比較總結(jié)新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,

17、2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理充 電 方 法優(yōu)點缺點常規(guī)充電方法恒流充電可以任意選擇和調(diào)整充電電流，適應(yīng)性較慢，特別適合蓄電池容量恢復(fù)的小電流長時間充電初始充電電流過小，充電后期電流有過大、充電時間長、析出氣體多、能耗較高、效率較低恒壓充電充電過程較接近于最佳充電曲線，電解水很少，避免了蓄電池過充，控制裝置簡單充電初期電流過大，對蓄電池壽命造成很大影響，并且容易使蓄電池極板彎曲，造成電池報廢階段充電析出氣量小，較以上兩種常規(guī)充電方法快不容易控制，前后兩端都包含恒流和恒壓充電的缺點 新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)acult

18、y of New Energy Vehicles，May,2014Page 16脈沖式充電方法充電過程不產(chǎn)生大量的析氣，并且不發(fā)熱，從而可以較大縮短充電時間快速充電的能量轉(zhuǎn)換效率低，易造成極板活性物質(zhì)脫落間歇式充電方法充電過程析氣量少、能量效率高、速度快控制硬件復(fù)雜，難以精確控制智能充電方法使用各種狀態(tài)、類型的蓄電池，充電安全、可靠、節(jié)能、省時實現(xiàn)比較困難第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.1 6.1 蓄電池的充電原理蓄電池的充電原理表表6.1 6.1 各類充電方法的優(yōu)缺點比較各類充電方法的優(yōu)缺點比較Page 176.2.1 6.2.1 制動能量回收方法制動能量回收

19、方法新能源汽車的能量再生制動，簡稱再生制動，是指在車輛減新能源汽車的能量再生制動，簡稱再生制動，是指在車輛減速或制動時，使驅(qū)動電機(jī)工作于發(fā)電機(jī)工況，將車輛的一部速或制動時，使驅(qū)動電機(jī)工作于發(fā)電機(jī)工況，將車輛的一部分動能轉(zhuǎn)化為電能并回饋至電源的過程。分動能轉(zhuǎn)化為電能并回饋至電源的過程。電機(jī)制動的方法可分為機(jī)械制動和電氣制動兩大類。電機(jī)制動的方法可分為機(jī)械制動和電氣制動兩大類。電氣制動又可分為反接制動、能耗制動和回饋發(fā)電制動三種電氣制動又可分為反接制動、能耗制動和回饋發(fā)電制動三種形式。形式?；仞佒苿酉到y(tǒng)工作時應(yīng)根據(jù)汽車運行狀況改變，如在車輛制回饋制動系統(tǒng)工作時應(yīng)根據(jù)汽車運行狀況改變，如在車輛制動、

20、下坡滑行、高速運行和減速運行時等不同場合應(yīng)采用不動、下坡滑行、高速運行和減速運行時等不同場合應(yīng)采用不同的對策。同的對策。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 18根據(jù)儲能方式，車輛制動能量再生方法可分為：空氣儲能、根據(jù)儲能方式，車輛制動能量再生方法可分為：空氣儲能、液壓儲能、飛輪儲能和化學(xué)儲能等。液壓儲能、飛輪儲能和化學(xué)儲能等。1 1、飛輪儲能、飛輪儲能利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪來儲存和釋放能量。利用高速旋轉(zhuǎn)的

21、飛輪來儲存和釋放能量。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)圖圖6.3 6.3 飛輪式儲能制動能量轉(zhuǎn)換過程示意圖飛輪式儲能制動能量轉(zhuǎn)換過程示意圖Page 19飛輪儲能式制動能量再生系統(tǒng)飛輪儲能式制動能量再生系統(tǒng)主要由發(fā)動機(jī)、高速儲能飛輪、增速齒輪、飛輪離合器和驅(qū)主要由發(fā)動機(jī)、高速儲能飛輪、增速齒輪、飛輪離合器和驅(qū)動橋組成。動橋組成。發(fā)動機(jī)用來提供驅(qū)動車輛的主要動力。發(fā)動機(jī)用來提供驅(qū)動車輛的主要動力。高速儲能飛輪用

22、來回收制動能量以及作為負(fù)荷平衡裝置，為高速儲能飛輪用來回收制動能量以及作為負(fù)荷平衡裝置，為發(fā)動機(jī)提供輔助的功率以滿足峰值功率要求。發(fā)動機(jī)提供輔助的功率以滿足峰值功率要求。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 20新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系

23、統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)圖圖6.4 6.4 飛輪儲能式制動能量再生系統(tǒng)示意圖飛輪儲能式制動能量再生系統(tǒng)示意圖Page 212 2、液壓儲能、液壓儲能工作原理工作原理新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)圖圖6.5 6.5 液壓儲能式制動能量再生系統(tǒng)原理圖液壓儲能式制動能量再生系統(tǒng)原理圖Page 22液壓儲能式制動能量再生回收系統(tǒng)液壓儲能式制動能量再生回收系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)、液壓泵由發(fā)動機(jī)、液壓泵/ /電機(jī)、液壓儲能

24、器、聯(lián)動變速箱、驅(qū)動橋、電機(jī)、液壓儲能器、聯(lián)動變速箱、驅(qū)動橋、液控離合器和液壓控制系統(tǒng)組成。液控離合器和液壓控制系統(tǒng)組成。啟動、加速或爬坡時，液控離合器接合，液壓儲能器與聯(lián)動啟動、加速或爬坡時，液控離合器接合，液壓儲能器與聯(lián)動變速箱連接，液壓儲能器中的液壓能通過液壓泵變速箱連接，液壓儲能器中的液壓能通過液壓泵/ /電機(jī)轉(zhuǎn)化為電機(jī)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動車輛的動能，用來輔助發(fā)動機(jī)滿足驅(qū)動車輛所需要的峰驅(qū)動車輛的動能，用來輔助發(fā)動機(jī)滿足驅(qū)動車輛所需要的峰值功率。值功率。減速時，電控元器件發(fā)出信號，使系統(tǒng)處于儲能狀態(tài)，將動減速時，電控元器件發(fā)出信號，使系統(tǒng)處于儲能狀態(tài)，將動能轉(zhuǎn)化為壓力能儲存在液壓儲能器中，致使車

25、輛行駛阻力增能轉(zhuǎn)化為壓力能儲存在液壓儲能器中，致使車輛行駛阻力增大，車速降低直至停車。大，車速降低直至停車。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 23新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)圖圖6.6 6.6 液壓儲能式制動

26、能量再生回收系統(tǒng)示意圖液壓儲能式制動能量再生回收系統(tǒng)示意圖Page 243 3、電化學(xué)儲能、電化學(xué)儲能工作原理工作原理新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014圖圖6.7 6.7 電化學(xué)儲能式制動能量再生回收系統(tǒng)原理圖電化學(xué)儲能式制動能量再生回收系統(tǒng)原理圖第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 25電化學(xué)儲能式制動能量再生系統(tǒng)電化學(xué)儲能式制動能量再生系統(tǒng)當(dāng)車輛以恒定速度或加速度行駛時，電磁離合器脫開。當(dāng)車輛以恒定速度或加速度行駛時，電磁離合器脫開

27、。當(dāng)車輛制動時，行車制動系統(tǒng)開始工作，車輛減速制動，電當(dāng)車輛制動時，行車制動系統(tǒng)開始工作，車輛減速制動，電磁離合器接合，從而接通驅(qū)動軸和變速器的輸出軸。制動時磁離合器接合，從而接通驅(qū)動軸和變速器的輸出軸。制動時的機(jī)械能由電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能，存入蓄電池。的機(jī)械能由電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能，存入蓄電池。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 26新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，

28、May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)圖圖6.8 6.8 電化學(xué)儲能式制動能量再生系統(tǒng)示意圖電化學(xué)儲能式制動能量再生系統(tǒng)示意圖Page 276.2.2 6.2.2 電動汽車制動能量的回收電動汽車制動能量的回收根據(jù)制動車速與制動時間的不同，電動汽車制動模式可分為根據(jù)制動車速與制動時間的不同，電動汽車制動模式可分為以下三種。以下三種。（1 1）急制動：對應(yīng)于制動加速度大于）急制動：對應(yīng)于制動加速度大于2 2的過程。的過程。（2 2）中輕度制動：對應(yīng)于汽車在正常工況下的制動過程，其）中輕度制動：

29、對應(yīng)于汽車在正常工況下的制動過程，其中又可分為減速過程與停止過程。電制動負(fù)責(zé)減速過程，停中又可分為減速過程與停止過程。電制動負(fù)責(zé)減速過程，停止過程由機(jī)械制動完成。止過程由機(jī)械制動完成。（3 3）下長坡時的制動：汽車下長坡（緩坡）時，制動力一般）下長坡時的制動：汽車下長坡（緩坡）時，制動力一般不大，可完全由電制動提供。不大，可完全由電制動提供。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 28電動汽車制動能量回收

30、，要滿足以下幾個方面的要求電動汽車制動能量回收，要滿足以下幾個方面的要求：（1）滿足制動的安全要求，符合駕駛時的制動習(xí)慣。滿足制動的安全要求，符合駕駛時的制動習(xí)慣。（2）考慮驅(qū)動電機(jī)的發(fā)電工作特性和輸出能力?？紤]驅(qū)動電機(jī)的發(fā)電工作特性和輸出能力。（3）確保電池組在充電過程中的安全，防止過充。確保電池組在充電過程中的安全，防止過充。由以上分析可發(fā)現(xiàn)電動汽車制動能量的回收約束條件為：由以上分析可發(fā)現(xiàn)電動汽車制動能量的回收約束條件為：電池可接收的最大充電電流；電池可接收的最大充電時電池可接收的最大充電電流；電池可接收的最大充電時間；能量回收停止時電機(jī)轉(zhuǎn)速，以及與此相對應(yīng)的充電電間；能量回收停止時電機(jī)

31、轉(zhuǎn)速，以及與此相對應(yīng)的充電電流值。流值。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 296.2.3 6.2.3 永磁電機(jī)再生制動原理永磁電機(jī)再生制動原理電動汽車所用的永磁電機(jī)一般為永磁直流電機(jī)和永磁交流電電動汽車所用的永磁電機(jī)一般為永磁直流電機(jī)和永磁交流電機(jī)。機(jī)。永磁直流電機(jī)和永磁交流電機(jī)本質(zhì)統(tǒng)一，永磁交流電機(jī)常等永磁直流電機(jī)和永磁交流電機(jī)本質(zhì)統(tǒng)一，永磁交流電機(jī)常等效成相應(yīng)的直流電機(jī)進(jìn)行分析。由于效成相應(yīng)的直

32、流電機(jī)進(jìn)行分析。由于PWMPWM頻率遠(yuǎn)大于電機(jī)換相頻率遠(yuǎn)大于電機(jī)換相頻率，永磁交流電機(jī)的每一相可近似看做一臺直流電機(jī)。頻率，永磁交流電機(jī)的每一相可近似看做一臺直流電機(jī)。因此，通常以半橋電路驅(qū)動、四象限工作的永磁直流電機(jī)為因此，通常以半橋電路驅(qū)動、四象限工作的永磁直流電機(jī)為模型，來簡化分析，對永磁電機(jī)進(jìn)行理論分析和實驗研究。模型，來簡化分析，對永磁電機(jī)進(jìn)行理論分析和實驗研究。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)P

33、age 30新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)圖圖6.9 6.9 永磁直流電機(jī)再生制動電路原理圖永磁直流電機(jī)再生制動電路原理圖Page 31IGBTIGBT緩沖吸收電路的設(shè)計考慮以下幾個方面。緩沖吸收電路的設(shè)計考慮以下幾個方面。過電壓產(chǎn)生的原因過電壓產(chǎn)生的原因緩沖吸收電路的工作原理緩沖吸收電路的工作原理緩沖吸收電路的設(shè)計要點緩沖吸收電路的設(shè)計要點新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Ve

34、hicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 321 1、過電壓產(chǎn)生的原因、過電壓產(chǎn)生的原因大功率大功率IGBTIGBT使用的驅(qū)動電路板上一般提供使用的驅(qū)動電路板上一般提供IGBTIGBT的驅(qū)動電路、的驅(qū)動電路、過電流保護(hù)。過電流保護(hù)。軟降柵壓和軟關(guān)斷驅(qū)動保護(hù)電路，這些保護(hù)措施是一種逐個軟降柵壓和軟關(guān)斷驅(qū)動保護(hù)電路，這些保護(hù)措施是一種逐個脈沖保護(hù)。脈沖保護(hù)。當(dāng)當(dāng)IGBTIGBT由通態(tài)迅速關(guān)斷時，會有很大的由通態(tài)迅速關(guān)斷時，會有很大的-di/dt-di/dt產(chǎn)生，引起較產(chǎn)生，

35、引起較大的尖峰電壓大的尖峰電壓-Ldi/dt-Ldi/dt，對，對IGBTIGBT造成損害。造成損害。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 33新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)圖圖6.10 IGBT6.10 IGBT

36、關(guān)斷時的電路波形圖關(guān)斷時的電路波形圖Page 342 2、緩沖吸收電路的工作原理、緩沖吸收電路的工作原理抑制過電壓的有效方法是采用緩沖吸收電路（抑制過電壓的有效方法是采用緩沖吸收電路（Snubber Snubber CircuitCircuit）。）。IGBTIGBT的關(guān)斷緩沖吸收回路分為充放電型和放電阻止型兩類。的關(guān)斷緩沖吸收回路分為充放電型和放電阻止型兩類。對于頻率為對于頻率為20kHz20kHz左右的左右的IGBTIGBT開關(guān)開關(guān), ,采用放電阻止型吸收電路采用放電阻止型吸收電路更為合適。更為合適。放電阻止型高效緩沖吸收電路有兩種類型：放電阻止型高效緩沖吸收電路有兩種類型：C C型放電阻

37、止型和型放電阻止型和RCDRCD型放電阻止型吸收回路。型放電阻止型吸收回路。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 35新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014圖圖6.11 IGBT6.11 IGBT放電阻止型緩沖吸收回路原理圖放電阻止型緩沖吸收回路原理圖第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收

38、系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 363 3、緩沖吸收電路的設(shè)計要點、緩沖吸收電路的設(shè)計要點首先要合理布置電動汽車蓄電池，盡量減小主電路的布線電首先要合理布置電動汽車蓄電池，盡量減小主電路的布線電感。感。其次，吸收電容采用無感電容，為了減小吸收電容的寄生電其次，吸收電容采用無感電容，為了減小吸收電容的寄生電感，它的引線應(yīng)盡量短，吸收二極管應(yīng)選用快開通和快恢復(fù)感，它的引線應(yīng)盡量短，吸收二極管應(yīng)選用快開通和快恢復(fù)二極管。二極管。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.

39、2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 37為保證每次關(guān)斷前吸收電容的過電壓放完，為保證每次關(guān)斷前吸收電容的過電壓放完，RsRs應(yīng)滿足：應(yīng)滿足： 式中，式中，f f為開關(guān)器件的工作頻率。為開關(guān)器件的工作頻率。同時，為防止同時，為防止CsCs的放電引起振蕩，的放電引起振蕩，RsRs還應(yīng)滿足：還應(yīng)滿足： SS16RC fSSS12RLC新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 38最大

40、回饋功率制動方式最大回饋功率制動方式最大回饋功率制動方式以在制動中盡可能多地回收能量為目最大回饋功率制動方式以在制動中盡可能多地回收能量為目的，其控制對象為電機(jī)繞組電流的，其控制對象為電機(jī)繞組電流Im,Im,而不考慮電池允許充電電而不考慮電池允許充電電流的限制，一般用于電力機(jī)車上。流的限制，一般用于電力機(jī)車上。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 396.2.4 6.2.4 電動汽車再生制動控制策略電動

41、汽車再生制動控制策略1 1、最大回饋功率制動方式、最大回饋功率制動方式目的：在制動中盡可能多地回收能量目的：在制動中盡可能多地回收能量控制對象：電機(jī)繞組電流控制對象：電機(jī)繞組電流ImIm，而不考慮電池允許充電電流的，而不考慮電池允許充電電流的限制，一般用于電力機(jī)車上。限制，一般用于電力機(jī)車上。當(dāng)制動電流時（當(dāng)制動電流時（rmrm為電樞電阻，為電樞電阻，VmVm為電機(jī)反電動勢），電機(jī)為電機(jī)反電動勢），電機(jī)系統(tǒng)處于最大回饋功率再生制動狀態(tài)，并將最大功率制動方系統(tǒng)處于最大回饋功率再生制動狀態(tài)，并將最大功率制動方式應(yīng)用于電動機(jī)車上。式應(yīng)用于電動機(jī)車上。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New En

42、ergy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 40新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)圖圖6.12 6.12 最大回饋制動方式下的電樞電流最大回饋制動方式下的電樞電流Page 412 2、最大回饋效率制動方式、最大回饋效率制動方式最大回饋效率制動方式定義回饋效率為最大回饋效率制

43、動方式定義回饋效率為 式中，式中， 為負(fù)荷力矩。為負(fù)荷力矩。以以 為自變量，對以上公式求導(dǎo)，并令其等于零。即為自變量，對以上公式求導(dǎo)，并令其等于零。即 得到最大回饋效率再生制動時的電機(jī)電樞電流為：得到最大回饋效率再生制動時的電機(jī)電樞電流為： 2b bemm mpLe mLe m()()V iKii rTK iTK ipmd0di222mLemLmLme mr TKr Tr TiK rLTmi新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車

44、制動能量回收系統(tǒng)Page 423 3、恒定力矩制動方式恒定力矩制動方式對于永磁直流電機(jī)，恒定力矩制動等效于恒定電樞電流制動，對于永磁直流電機(jī)，恒定力矩制動等效于恒定電樞電流制動，在這種控制方式中，控制對象為電機(jī)的電樞電流，使制動踏在這種控制方式中，控制對象為電機(jī)的電樞電流，使制動踏板的位移與電樞電流（即制動力矩）成正比。板的位移與電樞電流（即制動力矩）成正比。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 43新

45、能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014圖圖6.13 6.13 電動汽車恒定力矩制動方式電動汽車恒定力矩制動方式第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 444 4、恒定充電電流制動方式、恒定充電電流制動方式為避免過大的回饋電流對蓄電池造成損壞，提出了恒定充電為避免過大的回饋電流對蓄電池造成損壞，提出了恒定充電電流制動方式，即以蓄電池充電電流為被控對象，兼顧能量電流制動方式，即以蓄電池充電電流為被控對象，兼顧能量回收與系統(tǒng)保護(hù)，是一種更實用的控制策

46、略?；厥张c系統(tǒng)保護(hù)，是一種更實用的控制策略。在車輛控制過程中，控制系統(tǒng)維持蓄電池充電電流不變，而在車輛控制過程中，控制系統(tǒng)維持蓄電池充電電流不變，而隨著車速的降低，電機(jī)的反電動勢也在不斷地降低，根據(jù)電隨著車速的降低，電機(jī)的反電動勢也在不斷地降低，根據(jù)電機(jī)回饋功率和蓄電池充電功率相等的關(guān)系，電樞電流也在不機(jī)回饋功率和蓄電池充電功率相等的關(guān)系，電樞電流也在不斷的上升。斷的上升。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)P

47、age 45新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014圖圖6.14 6.14 恒定回饋電流制動方式恒定回饋電流制動方式第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 465 5、恒定充電功率制動方式恒定充電功率制動方式基于上述分析，提出了一種適合超級電容基于上述分析，提出了一種適合超級電容蓄電池復(fù)合電源蓄電池復(fù)合電源系統(tǒng)的再生制動控制策略即恒定充電功率制動方式系統(tǒng)的再生制動控制策略即恒定充電功率制動方式對再對再生制動過程中儲能部件的充電功率進(jìn)行控制。生制

48、動過程中儲能部件的充電功率進(jìn)行控制。在超級電容電壓低的時候采用大電流充電，當(dāng)電容電壓上升在超級電容電壓低的時候采用大電流充電，當(dāng)電容電壓上升時，充電電流指令值下降，兼顧能量回收與系統(tǒng)器件保護(hù)。時，充電電流指令值下降，兼顧能量回收與系統(tǒng)器件保護(hù)。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 47新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014圖圖6.15 6.15 恒

49、定充電電流和恒定充電功率制動方式對比恒定充電電流和恒定充電功率制動方式對比第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.2 6.2 新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)Page 48電動汽車充電裝置泛指將公共電網(wǎng)或發(fā)電裝置的電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱悠嚦潆娧b置泛指將公共電網(wǎng)或發(fā)電裝置的電能轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕d動力電池組中的化學(xué)能的各種形式的變流裝置的總稱。車載動力電池組中的化學(xué)能的各種形式的變流裝置的總稱。例如：充電機(jī)、充電樁、充電站、車載充電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動系例如：充電機(jī)、充電樁、充電站、車載充電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中的能量回收裝置，燃料電池汽車動力系統(tǒng)中雙向統(tǒng)中的能量回收裝置，燃料電

50、池汽車動力系統(tǒng)中雙向DC/DCDC/DC變變換器的充電部分等。換器的充電部分等。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.3 6.3 新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置6.3.1 6.3.1 充電裝置的分類充電裝置的分類 按電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，可以分為工頻相控類和高頻開關(guān)電按電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，可以分為工頻相控類和高頻開關(guān)電源類。源類。 按用途進(jìn)行劃分，可分為車載充電裝置和地面充電裝置兩按用途進(jìn)行劃分，可分為車載充電裝置和地面充電裝置兩大類。大類。Page 49新能源汽車技術(shù)，

51、Faculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.3 6.3 新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置Page 50新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.3 6.3 新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置圖圖6.16 6.16 電動汽車充電裝置的分類電動汽車充電裝置的分類Page 511 1、車載充電裝置車載充電裝置指安裝在電動汽車上的，可采用地面交流電網(wǎng)電源對車載電指安裝在電動汽車

52、上的，可采用地面交流電網(wǎng)電源對車載電池組進(jìn)行充電的裝置。池組進(jìn)行充電的裝置。特點是：體積和重量受到嚴(yán)格限制。受到充電電源（一特點是：體積和重量受到嚴(yán)格限制。受到充電電源（一般是非動力電源）的限制。為了保證充電安全，充電機(jī)必般是非動力電源）的限制。為了保證充電安全，充電機(jī)必須與電池檢測系統(tǒng)建立良好的信息交換通道，并具有適應(yīng)特須與電池檢測系統(tǒng)建立良好的信息交換通道，并具有適應(yīng)特定電動車用電池特點的充電控制策略。操作簡單。定電動車用電池特點的充電控制策略。操作簡單。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能

53、源汽車的充放電系統(tǒng)6.3 6.3 新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置Page 522 2、地面充電裝置、地面充電裝置主要包括專用充電機(jī)、專用充電站和公共場所通用充電機(jī)及主要包括專用充電機(jī)、專用充電站和公共場所通用充電機(jī)及充電站等。充電站等。在地面充電設(shè)施中一般都配備應(yīng)急充電裝置，其目的是為了在地面充電設(shè)施中一般都配備應(yīng)急充電裝置，其目的是為了電動汽車在行駛過程中由于種種原因使電池組電量不足，需電動汽車在行駛過程中由于種種原因使電池組電量不足，需要短時間內(nèi)補(bǔ)充一定量的電量而設(shè)置的。其特點是充電裝置要短時間內(nèi)補(bǔ)充一定量的電量而設(shè)置的。其特點是充電裝置輸出功率大，可大電流充電，在短時間內(nèi)（一般

54、不超過輸出功率大，可大電流充電，在短時間內(nèi)（一般不超過30min30min）補(bǔ)充電池組補(bǔ)充電池組40%40%60%60%的容量。的容量。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.3 6.3 新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置Page 53公共場所通用充電機(jī)與專用充電裝置的主要區(qū)別：公共場所通用充電機(jī)與專用充電裝置的主要區(qū)別：能適應(yīng)多種類型的電池系統(tǒng)。能適應(yīng)多種類型的電池系統(tǒng)。能適應(yīng)多種電壓等級的電池系統(tǒng)。能適應(yīng)多種電壓等級的電池系統(tǒng)。有與各種電動汽車電池管理系統(tǒng)信息交換的接

55、口和多種充電有與各種電動汽車電池管理系統(tǒng)信息交換的接口和多種充電控制算法。控制算法。具有自動實現(xiàn)充電裝置個性化設(shè)置的功能。具有自動實現(xiàn)充電裝置個性化設(shè)置的功能。具有方便的電量計量收費裝置和智能化安全保障措施。具有方便的電量計量收費裝置和智能化安全保障措施。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.3 6.3 新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置Page 54新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置充電模式的選擇充電模式的選擇充電站的構(gòu)成充電站的構(gòu)成充電站按照功能可以劃分為充電

56、站按照功能可以劃分為4 4個子模塊：配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、個子模塊：配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、電池調(diào)度系統(tǒng)、充電站監(jiān)控系統(tǒng)。電池調(diào)度系統(tǒng)、充電站監(jiān)控系統(tǒng)。一個完整的充（換）電站需要配電室、中央監(jiān)控室、充電區(qū)、一個完整的充（換）電站需要配電室、中央監(jiān)控室、充電區(qū)、更換電池區(qū)和電池維護(hù)間更換電池區(qū)和電池維護(hù)間5 5個部分。個部分。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014Page 556.3.2 6.3.2 充電模式的選擇充電模式的選擇1 1、充電站的構(gòu)成、充電站的構(gòu)成配電室：為充電站提供所需的電源，不僅給充電機(jī)提供電能，配電室：為充電站提供所需的電源，

57、不僅給充電機(jī)提供電能，而且還要滿足照明、控制設(shè)備的用電需求，內(nèi)部建有變配電而且還要滿足照明、控制設(shè)備的用電需求，內(nèi)部建有變配電所有設(shè)備、配電監(jiān)控系統(tǒng)、相關(guān)的控制和補(bǔ)償設(shè)備。所有設(shè)備、配電監(jiān)控系統(tǒng)、相關(guān)的控制和補(bǔ)償設(shè)備。中央監(jiān)控室：監(jiān)控整個充電站的運行情況，并完成管理情況中央監(jiān)控室：監(jiān)控整個充電站的運行情況，并完成管理情況的報表打印等。的報表打印等。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.3 6.3 新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置Page 56充電區(qū)：完成電池充電功能。

58、充電區(qū)：完成電池充電功能。更換電池區(qū)：車輛更換電池的場所，需要配備電池更換設(shè)備，更換電池區(qū)：車輛更換電池的場所，需要配備電池更換設(shè)備，同時應(yīng)建設(shè)用于存放備用電池的存儲間。同時應(yīng)建設(shè)用于存放備用電池的存儲間。電池維護(hù)間：進(jìn)行電池重新配組、電池組均衡、實際容量測電池維護(hù)間：進(jìn)行電池重新配組、電池組均衡、實際容量測試、故障的應(yīng)急處理等工作。試、故障的應(yīng)急處理等工作。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.3 6.3 新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置Page 572 2、充電的

59、模式、充電的模式充電站給電動汽車充電一般分為普通充電、快速充電和電池充電站給電動汽車充電一般分為普通充電、快速充電和電池組快速更換三種方式。組快速更換三種方式。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energy Vehicles，May,2014第第6 6章章 新能源汽車的充放電系統(tǒng)新能源汽車的充放電系統(tǒng)6.3 6.3 新能源汽車的充電裝置新能源汽車的充電裝置Page 58（1 1）普通充電）普通充電所謂的常規(guī)充電或慢速充電。這種充電模式為交流充電方式，所謂的常規(guī)充電或慢速充電。這種充電模式為交流充電方式，由外部電網(wǎng)提供由外部電網(wǎng)提供220V220V（或（或380V380V）交流電源給

60、電動汽車車載充）交流電源給電動汽車車載充電機(jī)，由車載充電機(jī)給動力蓄電池充電，充滿電一般需要電機(jī)，由車載充電機(jī)給動力蓄電池充電，充滿電一般需要5 58h8h。優(yōu)點：充電樁成本低、安裝方便；可利用電網(wǎng)晚間的低谷電優(yōu)點：充電樁成本低、安裝方便；可利用電網(wǎng)晚間的低谷電進(jìn)行充電，降低充電成本；充電時段充電電流較小、電壓相進(jìn)行充電，降低充電成本；充電時段充電電流較小、電壓相對穩(wěn)定，保證動力電池組安全和延長使用壽命。對穩(wěn)定，保證動力電池組安全和延長使用壽命。缺點：充電時間過長，難以滿足車輛緊急運行的需求。缺點：充電時間過長，難以滿足車輛緊急運行的需求。新能源汽車技術(shù)，F(xiàn)aculty of New Energ