电动汽车用蓄电池改进型充电方法的研究

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1、万方数据学校代号：学号：密级：1053611105040532公开长沙理工大学硕士学位论文电动汽车用蓄电池改进型充电方法的研究学位申请人姓名杨婪勤指导教"ili樊缉胜熬援所在学院电氢曼值皇王猩堂院专业名称控剑堡途皇控剑王猩童些论文提交日期2Q!垒生垒旦墨旦论文答辩日期2Q!垒生主旦2兰旦答辩委员会主席奎挝洼塾援万方数据TheElectricCarBatteryResearchofImprovedChargingMethodbyYangMengqinB．E．(ChangshaUniversityofScience&Technology)201M．S

2、．(ChangshaUniversityofScience&Technology)2014AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceControlTheoryandControlEngineeringChangshaUniversityofScience＆TechnologySupervisorProfessorFanShaoshengMay2014万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明JIIIIUllIIIIIIUIY27

3、56388本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：杨步勤日期：刀f僻岁月“日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索

4、，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密囹。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：杓乡勤导师虢嗾勿z∥钐导师签名：侈矿∥Z彳彳／日期：锄／眸箩月“日吼7丫忙羔月菇日万方数据摘要第一台电动汽车于19世纪中期发明。但是由于内燃机汽车有更高的汽油能量密度快速占据了市场的主导地位。然而，因为环境污染和能源危机问题越来越严重，近年来，电动汽车又赢得了市场并吸引了越来越多的注

5、意力。电动汽车的充电问题一直成为其发展和突破的瓶颈。针对电动汽车充电时间长、充电效率难以提高的状况，本文提出了一种电动汽车快速充电的改进型方法。这种方法目的在于改善电动汽车蓄电池充电效率低和损耗大等问题，利用改进的充电方法建立了一种新型的快速充电系统。该系统中的功率因数校正(PFC)变换器能够提高输入功率因数并减小谐波电流含量，而三相高频变压器不仅使充电过程变得安全可靠，同时它还具有体积小、效率高等优势。在对快速充电系统的硬件设计做出改进的基础上，本文还提出了一种蓄电池荷电状态估测(SoC)的充电方法。SOC估测能够对蓄电池的充电状态做出实时监测

6、、反馈、控制，对充电过程的顺利进行和充电效率提高有着重要的作用。电池的有效充电要求减少充电时间并防止发生过充，然而给电池充满电需要花费很长时间，所以本文给出了改进的恒流一恒压(CC-CV)快速充电方法，利用三相AC-DC升压整流器、改进型PFC变换器、三相高频隔离型变压器并结合SOC估测对电池充电。该方法减少了总充电时间，满足了电动汽车用电池的大功率强度。通过实验结果将此方法与传统的CC—CV法进行比较，从而验证了SOC的相对精确性和改进型充电方法的有效性。文中引入一种多目标优化算法对充电系统的重要参数进行优化，以达到最优性能指标，根据优化结果为

7、系统选择合适的器件。通过设计一个37kW的快速充电系统实验平台的仿真数据及实验结果验证了这种充电方法的有效性，表明充电系统的功率因数有所提高、谐波含量大大减少，而且变压器的重量减少到了常规变压器重量的1／7左右，总效率也超过了90％。关键词：电动汽车；蓄电池；快速充电；PFC变换器；三相高频变压器万方数据ABSTRACTThefirstelectriccarwasinventedinthemid-19thcentury．However,duetointernalcombustionenginevehicleshaveahigherenergyde

8、nsityofgasoline，itquicklydominatethemarket．Butenvironmentalpollution