● 摘要
电动汽车动力电池的不一致性是使电动汽车性能下降的重要因素，高效可靠的充电系统对整个电动汽车的可靠运行起着十分重要的作用。为了使电动汽车充电器获得良好的性能指标，有必要寻找最佳的充电模式。本文就如何选择充电方法并对充电过程进行有效控制的问题进行了研究。首先，本文在分析锂离子电池的充放电特性和目前常用的充电方法及控制方法的基础上，建立了锂离子电池充电及过程控制的仿真模型，改进了恒流阶段的控制策略，并对改进后的电池充电过程特性进行了模拟分析，其次，在与普通恒流三段充电方法的充电结果进行对比的基础上，确定了改进控制策略后的采用预充电、基于温度控制大电流充电和恒压充电三阶段充电的充电方法，随后，对确定的充电方法充电过程的智能电池监控系统硬件电路进行了设计，该系统以DSP56F807为控制核心，通过总线技术与监控电路进行通讯和实施控制。研究结果表明，采用改进后的三段充电控制策略可以在充电初期充分利用电池对电流接受能力强的特点进行大倍率充电，之后根据电池的温度变化并配合均衡充电策略，计算合适的充电电流，为电池组进行安全高效的充电。与普通恒流三段充电方法比较，该充电方法可以在保持电池温度不变的前提下，显著缩短充电时间。研究结果还表明，采用DSP控制的充电监控系统可以在充电过程中实时监测电池的电压、电流及温度参数，根据这些信息，计算出电池的荷电状态、合适的充电电流及均衡充电策略，并据此对电池组的充电过程进行精确控制。