一种电动汽车蓄电池快速充电方法

摘要

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。

主权项

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C_r0，如式(1)所示：$C_{r0}=\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}\left(i_m\Delta t\right)+Q_0-q---\left(1\right)$式(1)中，i_m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，$I_1=\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}\left[K_1\sqrt{i_m*\Delta t}log\left(K_2{i}_m\right)\right]---\left(2\right)$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、a_n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t_n至充电电流减小到最大可接受充电电流I₂后以电流I_f＝βI₁(β≥2)对电动汽车蓄电池进行放电，放电时间为t_f，并在放电前后各停充一段时间t_s(t_s≥100ms)，以此方式充电，至最后一次充入电量C_n小于2倍放出电量C_f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，$i=I_1{e}^{-a_n{t}_n}---\left(3\right)$式(3)中，n＝1，2，3，...；a_n表示第n次充电时的充电接受率，结合式(3)，可由式(4)得到，$a_n=\frac{I_1}{C_{rn}}---\left(4\right)$式(4)中，C_rn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，C_rn＝C_r(n‑1)‑C_n+C_f           (5)式(5)中，C_n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，$C_n=\frac{I_1}{a_n}(1-\frac{I_2}{I_1})---\left(6\right)$放电电量C_f和放电时间t_f分别如式(7)和(8)所示，C_f＝I_ft_f          (7)$t_f={\left[\frac{I_1-I_2}{K_{1}log\left(K_2{I}_f\right)}\right]}^2*\frac{1}{I_f}---\left(8\right)$结合式(6)和式(7)，此过程充入电量Q₁如式(9)所示，Q₁＝C₁+C₂+...+C_n‑nC_f          (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＝C_r0‑Q₁时结束充电。