纯电动轿车的电能弥补可以划分为两种形式,即充电形式和换电形式。其间换电又被称为机械充电,是经过直接替换已充电的动力蓄电池来到达电动轿车电能弥补的意图。
纯电动轿车动力蓄电池放电后,用直流电源衔接动力蓄电池,将电能转化为动力蓄电池的化学能,使它康复工作能力,这个进程称为动力蓄电池充电。动力蓄电池充电时,动力蓄电池正极与充电电源正极相连,动力蓄电池负极与充电电源负极相连,充电电源电压有必要高于动力蓄电池的总电动势。
适宜的充电办法不只可以最大极限地发挥电池的容量,并且可以延伸电池的运用寿数。纯电动轿车的充电办法包含惯例充电办法和快速充电办法。
惯例充电办法有恒电流充电办法、恒电压充电办法和阶段充电办法等几种.惯例充电办法以较低的充电电流对电动车进行充电,一般充电时刻较长,可达10~20h;惯例充电办法的充电器装置本钱比较低,电动轿车家用充电设备(车载充电机)和轿车充电站多选用这种充电办法。充电时段可以充分利用电力低谷时段进行充电,下降充电本钱,进步充电功率,并延伸电池的运用寿数。
快速充电办法有脉冲式充电法、变电流间歇充电办法、变电压间歇充电办法等几种,这儿介绍常见的和根本的充电办法.快速充电办法以较高的充电电流在短时刻内为蓄电池充电,充电时刻短,可在10-30min完结,快速充电办法的充电器装置本钱相对较高,充电功率较低,对电池寿数也有必定的影响。
(1)恒压充电办法
恒压充电是最根本的操控办法,电池端电压和电流的联系如图1所示。开端时,给定一个希望电压值,体系开端充电,充电电流随充电的进行不断减小;当充电电流小于必定值后,充电进程完毕。恒压充电的最大特色便是操控简略,因为充电终期只要很小的电流流过,所以析气量小,能耗低;但因为充电初期充电电流过大,简单对电池极板形成冲击,严峻时会损坏电池;恒压充电办法一般用于电池半途的补给充电,在开端充电阶段,必定要加保护措施,约束电流的最大值。
图1 恒压充电办法
图2 恒流充电办法
(2)恒流充电办法
恒流充电办法的操控进程如图2所示。开端时,充电器以稳定较大电流为电池充电,电池即将充溢时,改用稳定的小电流为电池充电,进入浮充阶段,浮充的效果是为了补偿电池自放电的影响。这种办法能对电池组中的落后电池彻底充电,消除电池电压的不平衡;但这种办法充电时刻很长,析气严峻,能耗高;恒流充电办法是现在广泛运用的一种充电办法。
(3)阶段充电办法
常用的分阶段充电办法有二阶段充电法和三阶段充电法。二阶段充电法的操控进程如图3所示,三阶段充电法的操控进程如图4所示。二阶段法选用恒流办法和恒压办法相结合,首先以恒流充电至预订的电压值,然后改为恒压办法完结剩下的充电。一般两阶段之间的转化电压便是第二阶段所坚持的稳定电压。
图3 二阶段充电办法
图4 三阶段充电办法
三阶段充电办法在充电开端和完毕时选用恒电流充电,中心用恒压充电。二阶段充电办法首先以恒流充电至预订的电压值,然后改为恒压,前两阶段之间的转化电压一般也是第二阶段所坚持的稳定电压,当电流衰减到预订值时,由第二阶段转化到第三阶段进行恒流充电,后两阶段之间的转化电流一般便是第三阶段所坚持的稳定电流。这种办法可以将出气量减到最少。
(4)脉冲充电办法
脉冲充电办法首先是用脉冲电流对动力蓄电池充电,然后让电池停充一段时刻,如此循环,如图5所示。脉冲充电办法遵从动力蓄电池固有的充电承受率,可以进步动力蓄电池充电承受率,然后打破了动力蓄电池充电承受曲线的约束。
如图5所示,充电脉冲使动力蓄电池充溢电量,间歇期使蓄电池经化学反应发生的氧气和氢气有时刻从头化合而被吸收掉,使浓差极化和欧姆极化天然而然地得到消除,然后减轻了动力蓄电池的内压,使下一轮的恒流充电可以愈加顺畅地进行,使动力蓄电池可以吸收更多的电量。这种充电办法增大放%&&&&&%量,削减电池发热,进步充电功率;缩短了充电时刻,不发生很多气体和热量,但充电能量转化功率低,对动力蓄电池危害较大。
图5 脉冲充电办法
图6 变电流间歇充电办法
(5)变电流间歇充电办法
变电流间歇充电法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上,其特色是将脉冲充电中恒流充电阶段改为约束充电电压改动充电电流间歇充电,其充电进程如图6所示。充电前期的各段选用变电流间歇充电的办法,确保加大充电电流,取得绝大部分充电量。充电后期选用稳定电压充电,直到电池康复至彻底充电态。变电流间歇充电办法经过间歇停充,使蓄电池经化学反应发生的氧气和氢气有时刻从头化合而被吸收掉,使浓差极化和欧姆极化天然而然地得到消除,然后减轻了动力蓄电池的内压,使下一轮的恒流充电可以愈加顺畅地进行。
(6)变电压间歇充电办法
变电压间歇充电办法与变电流间歇充电办法不同之处在于第一阶段不是间歇恒流充电。而是间歇恒压充电,其充电进程如图7所示。这种办法愈加契合最佳充电的充电曲线。在每个恒电压充电阶段,因为是恒压充电,充电电流天然依照指数规则下降,契合动力蓄电池电流可承受率跟着充电的进行逐步下降的特色。