【摘要】：由于全球化石燃料短缺問題和環(huán)境污染問題的日趨嚴(yán)重,發(fā)展新能源變得愈來愈重要。而隨著新能源電動車的快速推廣使用,與之配套的高效充電方法和充電裝置成為了世界各國爭相研究的重點(diǎn)。為了讓蓄電池能夠進(jìn)行安全、高效地充電,本文結(jié)合脈沖充電法和雙向DC/DC充電拓?fù)溥M(jìn)行研究。具體工作如下:首先,本文分析了鉛酸蓄電池的工作原理和充電過程中產(chǎn)生的極化現(xiàn)象,對快速充電原理進(jìn)行研究,指出了傳統(tǒng)充電方法難以進(jìn)行快速充電的原因,對現(xiàn)有的快速充電方法和去極化效果進(jìn)行分析對比,從而確定本文采用的是正負(fù)脈沖充電法。通過對幾種不同的雙向DC/DC充電拓?fù)溥M(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)比較,最終選定充電主電路為雙向全橋LLC諧振拓?fù)�。其次通過對雙向全橋LLC諧振拓?fù)涞脑磉M(jìn)行詳細(xì)分析,根據(jù)其穩(wěn)態(tài)模型,分析了諧振參數(shù)的變化對其直流增益特性的影響,從而設(shè)計(jì)出合適的諧振參數(shù)。通過采用PFM(脈沖頻率調(diào)制)方法和電壓電流雙閉環(huán)控制方法對雙向LLC諧振變換器進(jìn)行控制。最后,在Saber仿真分析軟件中建立仿真模型,進(jìn)行開環(huán)和閉環(huán)仿真,對其軟開關(guān)、動態(tài)響應(yīng)特性和進(jìn)行充放電的效果進(jìn)行驗(yàn)證。并在完成上述基礎(chǔ)上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)平臺的搭建,使用TMS320F28335控制芯片對雙向全橋LLC諧振拓?fù)溥M(jìn)行控制,對其主要波形進(jìn)行測試,證實(shí)了設(shè)計(jì)的合理性。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM46
【圖文】：

圖 2.1 充放電曲線圖 2.1 中 o-a-b-c-d-e 是充電過程曲線，o-f-g-h-l 是放電過程曲線電時(shí)，其端電壓會出現(xiàn)飆升現(xiàn)象如圖中 o-a 部分所示。產(chǎn)生這是進(jìn)行充電后，電池兩極的4PbSO 和 HO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成4SO，導(dǎo)致極板附近的24H SO濃度迅速升高，從而使電池的端象。當(dāng)蓄電池的充電進(jìn)行一段時(shí)間后，因?yàn)殡娊庖旱牧鲃幼饔?4H SO濃度逐漸達(dá)到均衡狀態(tài)，所以其端電壓不再有飆升現(xiàn)象如曲線 a-b 段所示[17]。到達(dá) b 點(diǎn)后，由于極板的活性物質(zhì)已經(jīng)Pb ，極板剩余4PbSO 較少，如果保持充電，電流則會開始大大量氣體，導(dǎo)致內(nèi)阻增加使正極電極電位上升，電池端電壓又如 b-c 部分所示。隨著蓄電池的繼續(xù)充電，其后期狀態(tài)如曲線于活性物質(zhì)反應(yīng)殆盡，水的分解也接近飽和，電壓逐漸達(dá)到 點(diǎn)后充電應(yīng)結(jié)束。之后即使繼續(xù)保持充電也不能使其電壓升高電解 HO2。若至 d 點(diǎn)充電停止，端電壓則會快速下降到穩(wěn)定

極化、電化學(xué)極化和歐姆極化。濃差極化：開始后，隨著充電的進(jìn)行，電極附件的反應(yīng)物不停被耗損需要的不停生成需要被移除。但由于化學(xué)反應(yīng)速度過快，導(dǎo)致生成擴(kuò)散形成堆積，使得電池內(nèi)部電解質(zhì)濃度在各處的分布不一差極化。而且充電電流的加大會使?jié)獠顦O化變得更為明顯[19]電化學(xué)極化：過程中，外加電場將電子從正極板移至負(fù)極板，因?yàn)殡娮邮且缘模M(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的速度與其不能匹配，致使極板上有電荷反應(yīng)減緩的現(xiàn)象稱之為電化學(xué)極化[20]。歐姆極化：池在進(jìn)行充放電時(shí)，電池內(nèi)部的導(dǎo)電部分會對反應(yīng)物產(chǎn)生的離成阻礙，這種阻礙就形成了歐姆內(nèi)阻。為了克服這個(gè)內(nèi)阻，蓄時(shí)會損失一部分能量，致使其電動勢比端電壓要高，這種現(xiàn)象

第二章 鉛酸蓄電池快充原理及充電拓?fù)浞治鲭娊庖旱臏囟瓤焖偕仙�，到極限溫度時(shí)造成極板的形變，化現(xiàn)象引起的種種狀況對蓄電池的充電都是百害而無一利充電效率低下甚至將蓄電池?fù)p壞。若不采取措施對其進(jìn)行很難實(shí)行對蓄電池進(jìn)行高效、快速的充電�？焖俪潆娫恚绹� J. A. MAS 根據(jù)蓄電池充電過程中的最低析氣流曲線[22]， 如圖 2.3 所示，其能夠采取最大電流進(jìn)行充電tIIe 0I 是在任意時(shí)刻t能采取的充電電流；0I 是開始時(shí)刻最大可常數(shù)，其值的大小決定了蓄電池充電時(shí)接受能力的強(qiáng)弱。

【參考文獻(xiàn)】

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1 江添洋;張軍明;汪i襠

本文編號：2751471