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江南官方体育app.基于双LCC的电动汽车多阶段恒流无线充电技术
浏览次数:14次 发布日期:2024-03-15 03:39:51 来源:江南官方体育APP下载 作者:江南app官方网站

  :针对电动汽车无线充电多为恒流充电,且恒流充电对动力电池存在着较大损害的问题,提出了一种基于双LCC的电动汽车多阶段恒流无线充电技术。该技术将动力电池的充电阶段划分为若干个恒流充电阶段,不同阶段的充电电流不同,且剩余电量越多充电电流越小,进而使得动力电池的充电电流更接近于动力电池的最佳充电曲线,进而降低对动力电池的损害,延长动力电池的使用寿命。最后,通过仿真和实验验证了该技术的可行性。

  作者/ 朱国平 匡洪海 张瀚超 王建辉 湖南工业大学 电气与信息工程学院(湖南 株洲 412000)

  摘要:针对多为恒流充电,且恒流充电对动力电池存在着较大损害的问题,提出了一种基于双LCC电动汽车多阶段技术。该技术将动力电池的充电阶段划分为若干个恒流充电阶段,不同阶段的充电电流不同,且剩余电量越多充电电流越小,进而使得动力电池的充电电流更接近于动力电池的最佳充电曲线,进而降低对动力电池的损害,延长动力电池的使用寿命。最后,通过仿真和实验验证了该技术的可行性。

  电动汽车作为一种新能源汽车,以其污染小、噪音低等优点,得到国际和国内社会的广泛认可和支持,随着社会的不断发展和科技的不断进步,电动汽车的充电方式也从传统的有线充电模式向无线]。相较于有线充电方式,无线充电具有方便、安全、操作简单及无机械磨损等优点[2],得到广泛关注和研究。但是,目前电动汽车的无线充电多为恒流充电,而恒流充电尽快可以较为快速的为动力电池补充能量,但是在充电的后期会造成电池严重的极化现象,进而缩短动力电池的使用寿命。针对这个问题,本文提出了基于LCC的电动汽车多阶段恒流无线充电技术,随着动力电池的电量的上升,减小动力电池的充电电流的大小,进而使得动力电池的充电电流较为接近动力电池的最佳充电曲线,进而可以减少对动力电池的损害,延长其使用寿命,降低电动汽车的使用成本,且可以降低动力电池的更换频率,进而对环境更友好。

  多阶段恒流充电示意图如图2所示,从图中可以看出充电过程分为若干个阶段,且从初始阶段到最终阶段电流是依次减小的,且电流越大,充电时间越短;电流越小,对应的阶段充电时间越长。将动力电池的充电阶段分的越多,动力电池的充电电流便越接近于最佳充电曲线,对电池的损害便越小,更有利于延长动力电池的使用寿命。若动力电池为锂电池,最后阶段的电流一般为电池组容量的0.05倍,当电池电压达到截止电压便可以停止充电。

  是原边线是副边线是原边补偿电感和电容,C2、Cf2和Lf2是副边补偿电感和电容,UAB是逆变器的输出电压和Uab是副边补偿拓扑的输出电压,M是原副边线分别是线的电流。电动汽车无线充电系统中的磁路机构是一个松耦合变压器,故可将图3中的副边电感电容折算到原边[4],得到如图4所示的等效电路图。为了简化分析,忽略电感电容的内阻,且只考虑逆变器输出电压的基波。定义松耦合变压器的变比n为:(1)图4中的变量可由公式(2)表达:(2)其中Lm为折算到原边的励磁电感。对于如图2所示的高阶系统,其谐振频率有多个,本文重点研究LCC的电压电流特性,不研究其频域特性,故本文将系统的工作频率设定为一个固定的谐振频率。电路谐振状态下,逆变器的输出电压和输出电流是同相位的,由公式(3)可计算电路的谐振频率。(3)此处的ω0是补偿电路的固有谐振角频率,从式(3)中可看出角频率只与电路中的电感电容有关,而与负载、原副边的互感无关。下文设定的频率均为固定的谐振角频率。

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