一种电动汽车蓄电池快速充电方法技术

一种电动汽车蓄电池快速充电方法，包括：由电动汽车蓄电管理单元控制器得到初始待充电量和最大可接受起始充电电流I1，根据约束条件求解最大可接受充电电流I2，按照最大可接受充电电流指数衰减曲线以I1为起始电流对电动汽车蓄电池进行充电，当电流衰减到I2时进行充放电和停充，将充电电流由I2提升到I1，按照新的最大可接受充电电流指数衰减曲线进行充电，以此方式，直到单次充入的电量小于2倍单次放出的电量，改为以恒流I3进行充电，直至充满。本发明专利技术主要以最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电，并在充电过程中提升其可接受充电电流能力，既保证充电过程中不析气，又大大地降低了充电时间。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种电动汽车蓄电池快速充电方法。
技术介绍
：为保护环境，降低机动车尾气排放，电动汽车越来越受到世界各国的关注和青睐。特别是我国政府，近年来开始加大对电动汽车的扶持力度，出台多种优惠政策，大力推广电动汽车的使用。但是目前关于电动汽车蓄电池的充电方法大多以恒流恒压充电法、自行设置变电流充电法和脉冲充电法为主，这些充电方法相对而言耗时还是较长，不能在最短的时间内完成对车载蓄电池的充电，容易对人们的出行造成不便。1967年，美国科学家马斯在第二届世界电动汽车年会上提出了著名的马斯三定律，其主要包含以下内容：(1).对于任何给定的放电电流，蓄电池的最大充电接受电流I1与放出电量Cf的平方根成反比，即 I 1 = K C ]]>这里K是比例常数。(2).如果蓄电池放出的电量Cf是给定的，蓄电池的最大充电接受电流I1还正比于放电电流If的倍数的对数，即 I 1 = K 1 C f l o g ( K 2 I f ) ]]>这里K1、K2为常数，可由实验得出。(3).一个蓄电池经几种放电电流放电后，其充电接受电流It是各个放电电流情况下的充电接受电流之和，即It＝I1+I2+I3+...其在实验证明的基础上，提出了以最低析气率为前提的蓄电池最大可接受充电电流的指数衰减曲线，给出了一条充电电流i关于充电时间t的最佳充电曲线，就是在保持微量出气的情况下，蓄电池能够接受的最大充电电流是一条指数规律衰减的曲线，即i＝I1e-at其中，I1为蓄电池最大可接受起始充电电流，a为充电接受率。即按照此曲线对蓄电池进行充电可在最短时间内完成对蓄电池的充电，马斯曲线是在对铅酸蓄电池进行大量实验基础上提出的，但是学者们后来研究发现，目前市场上的蓄电池，包括电动汽车用镍氢蓄电池、锂电池等，其最大可接受充电电流的曲线也是一条按指数规律 衰减的曲线，均符合马斯三定律。
技术实现思路
：本专利技术旨在针对现有充电方法不能保证电动汽车蓄电池在不析气的基础上在最短的时间内完成对其充电的问题，提出一种电动汽车蓄电池快速充电方法。按此目的，本专利技术拟采用以下技术方案：一种电动汽车蓄电池快速充电方法，其特征是充电电流按照最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电，当充电电流每次减小到设定的可接受充电电流值后以恒定电流对电动汽车蓄电池进行放电，并在放电前后各停充一段时间，再次将充电电流提升到最大可接受起始充电电流，继续采用根据最大可接受充电电流指数衰减曲线得到的充电电流进行充电，直至单次按照最大可接受充电电流指数衰减曲线充入的电量小于2倍单次放出电量时结束该方式充电，改用恒流方式充至电动汽车蓄电池满电，包括以下具体步骤：1).通过电动汽车电池管理单元控制器得到电动汽车前一次充电结束到本次充电前运行过程中输出电流im与采样间隔时间Δt的累积和、前一次充电结束时由电池管理单元控制器得到的电池最终电量q，计算得到本次充电初始待充电量Cr0，如式(1)所示： C r 0 = Σ m = 1 M ( i m Δ t ) + Q 0 - q - - - ( 1 ) ]]>式(1)中，由于采样间隔时间Δt很小，可认为Δt时间内输出电流im为恒定直流，Q0为电动汽车蓄电池额定容量，M表示输出电流采样总次数，m＝1，2，3，...，M。结合马斯第二定律和式(1)，可得到按照最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电的最大可接受起始充电电流I1，如式(2)所示， I 1 = Σ m = 1 M [ K 1 i m * Δ t l o g ( K 2 i m ) ] - - - ( 2 ) ]]>式(2)中K1、K2为常数，可由实验得出；2).开始充电，每次以I1为最大起始充电电流、an为充电接受率按照最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电，经时间tn至充电电流减小到最大可接受充电电流I2后以电流If＝βI1(β≥2)对电动汽车蓄电池进行放电，放电时间为tf，并在放电前后各停充一段时间ts(ts≥100ms)，以此方式充电，至单次充入电量Cn小于2倍单次放出电量Cf时结束该充电方式，记此时充入总电量为Q1，结合马斯提出的蓄电池最大可接受充电电流曲线，其方程如式(3)所示， i = I 1 e - a n t n - - - ( 3 ) ]]>式(3)中，n＝1，2，3，...。由式(3)可得到，每次按照最大可接受充电电流指数衰减曲线充电时电流I2满足式(4)， I 2 = I 1 e - a n t n - - - ( 4 ) ]]>由式(4)可得到每次按照最大可接受充电电流指数衰减曲线充电时电流由I1减小到I2所需时间tn，如式(5)所示， t 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车蓄电池快速充电方法，其特征是充电电流按照最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电，当充电电流每次减小到设定的可接受充电电流值后以恒定电流对电动汽车蓄电池进行放电，并在放电前后各停充一段时间，再次将充电电流提升到最大可接受起始充电电流，继续采用根据最大可接受充电电流指数衰减曲线得到的充电电流进行充电，直至单次按照最大可接受充电电流指数衰减曲线充入的电量小于2倍单次放出电量时结束该方式充电，改用恒流方式充至电动汽车蓄电池满电，包括以下几个步骤：1)计算电动汽车蓄电池初始待充电量Cr0，如式(1)所示：Cr0=Σm=1M(imΔt)+Q0-q---(1)]]>式(1)中，im为通过电动汽车电池管理单元控制器得到的电动汽车前一次充电结束到本次充电前运行过程中的蓄电池输出电流，Δt为电流采样间隔时间，Q0为电动汽车蓄电池额定容量，q为前一次充电结束时电动汽车蓄电池最终电量，M为输出电流采样总次数，m＝1，2，3，...，M；结合马斯第二定律和式(1)，可得到按照最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电的最大可接受起始充电电流I1，如式(2)所示，I1=Σm=1M[K1im*Δtlog(K2im)]---(2)]]>式(2)中K1、K2为常数，可由实验得出；2)开始充电，每次以I1为最大可接受起始充电电流、an为充电接受率，按照最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电，每次经时间tn至充电电流减小到最大可接受充电电流I2后以电流If＝βI1(β≥2)对电动汽车蓄电池进行放电，放电时间为tf，并在放电前后各停充一段时间ts(ts≥100ms)，以此方式充电，至最后一次充入电量Cn小于2倍放出电量Cf时结束该充电方式，记此时充入总电量为Q1，最大可接受充电电流指数衰减曲线方程如式(3)所示，i=I1e-antn---(3)]]>式(3)中，n＝1，2，3，...；an表示第n次充电时的充电接受率，结合式(3)，可由式(4)得到，an=I1Crn---(4)]]>式(4)中，Crn表示第n次充电前电动汽车蓄电池的待充容量，可由式(5)得到，Crn＝Cr(n‑1)‑Cn+Cf           (5)式(5)中，Cn表示每次以最大可接受充电电流指数衰减曲线充入的电量，可由式(6)得到，Cn=I1an(1-I2I1)---(6)]]>放电电量Cf和放电时间tf分别如式(7)和(8)所示，Cf＝Iftf          (7)tf=[I1-I2K1log(K2If)]2*1If---(8)]]>结合式(6)和式(7)，此过程充入电量Q1如式(9)所示，Q1＝C1+C2+...+Cn‑nCf          (9)3)以I3＝0.2C电流对电动汽车蓄电池进行充电，至充入电量Q2＝Cr0‑Q1时结束充电。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车蓄电池快速充电方法，其特征是充电电流按照最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电，当充电电流每次减小到设定的可接受充电电流值后以恒定电流对电动汽车蓄电池进行放电，并在放电前后各停充一段时间，再次将充电电流提升到最大可接受起始充电电流，继续采用根据最大可接受充电电流指数衰减曲线得到的充电电流进行充电，直至单次按照最大可接受充电电流指数衰减曲线充入的电量小于2倍单次放出电量时结束该方式充电，改用恒流方式充至电动汽车蓄电池满电，包括以下几个步骤：1)计算电动汽车蓄电池初始待充电量Cr0，如式(1)所示： C r 0 = Σ m = 1 M ( i m Δ t ) + Q 0 - q - - - ( 1 ) ]]>式(1)中，im为通过电动汽车电池管理单元控制器得到的电动汽车前一次充电结束到本次充电前运行过程中的蓄电池输出电流，Δt为电流采样间隔时间，Q0为电动汽车蓄电池额定容量，q为前一次充电结束时电动汽车蓄电池最终电量，M为输出电流采样总次数，m＝1，2，3，...，M；结合马斯第二定律和式(1)，可得到按照最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电的最大可接受起始充电电流I1，如式(2)所示， I 1 = Σ m = 1 M [ K 1 i m * Δ t l o g ( K 2 i m ) ] - - - ( 2 ) ]]>式(2)中K1、K2为常数，可由实验得出；2)开始充电，每次以I1为最大可接受起始充电电流、an为充电接受率，按照最大可接受充电电流指数衰减曲线对电动汽车蓄电池进行充电，每次经时间tn至充电电流减小到最大可接受充电电流I2后以电流If＝βI1(β≥2)对电动汽车蓄电池进行放电，放电时间为tf，并在放电前后各停充一段时间ts(ts≥100ms)，以此方式充电，至最后一次充入电量Cn小于2倍放出电量Cf时结束该充电方式，记此时充入总电量为Q1，最大可接受充电电流指数衰减曲线方程如式(3)所示， i = I 1 e - a n t n - - - ( 3 ) ]]>式(3)中，n＝1，2，3，...；an表示第n次充电时的充电接受率，结合式(3)，可由式(4)得到， a n = I 1 C r n - - - ( 4 ) ]]>式(4)中，Crn表示第n次充电前电动汽车蓄电池的待充容量，可由式(5)得到，Crn＝Cr(n-1)-Cn...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫东，王央康，徐创，李志勇，高志，常亚文，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33