电动汽车快速充电(模式)系统设计资料课件.pptx

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1、毕业设计（论文毕业设计（论文）中期中期报告报告电动汽车快速充电(模式)系统设计专专 业业 自动化自动化 学学 生生 张山张山 学学 号号 120210330 120210330 班班 号号 1202103 1202103 指导教师指导教师 王新生王新生 日日 期期 2016-2016-4 4-2323 本次设计的具体进度安排一一.了解、研究铅蓄电池快速充电原理及其充电方法（了解、研究铅蓄电池快速充电原理及其充电方法（1-21-2周）周）研究铅蓄电池的电化学基础研究铅蓄电池的电化学基础认识和分析铅蓄电池的极化现象认识和分析铅蓄电池的极化现象分析并介绍铅蓄电池的容量及荷电状态分析并介绍铅蓄电池的容

2、量及荷电状态铅蓄电池充电过程的基本分析铅蓄电池充电过程的基本分析二二.设计铅蓄电池快速充电的模糊控制（设计铅蓄电池快速充电的模糊控制（3 36 6周）周）通过资料及所学知识熟悉巩固模糊控制原理通过资料及所学知识熟悉巩固模糊控制原理拟设计模糊控制器拟设计模糊控制器对充电设计进行仿真对充电设计进行仿真三三.拟运用单片机系统进行软件电路的设计（拟运用单片机系统进行软件电路的设计（7-107-10周）周）2目前已完成的研究工作及结果 一一.极化现象极化现象欧欧姆姆极极化化、浓浓度度极极化化、电电化化学学极极化化三三种种极极化化现现象象随随着着充充电电电电流流的的增增大大而而变变得得严严重重，但但消消除

3、除极极化化是是不不可可能能的的，只能通过改变工艺参数设计来减轻极化程度，措施有：只能通过改变工艺参数设计来减轻极化程度，措施有：1 1、提高、提高极片导电剂含量、极片导电剂含量、2 2、提高电解液中溶质含量、提高电解液中溶质含量、3 3、降低极片的涂敷量、极片压实适中、降低极片的涂敷量、极片压实适中2目前已完成的研究工作及结果 二、蓄电池容量及荷电状态的测量方法的确定二、蓄电池容量及荷电状态的测量方法的确定 1 1、蓄电池容量、蓄电池容量=电流电流*时间（时间（AHAH）需需注注意意电电池池内内阻阻会会随随着着电电池池容容量量的的下下降降而而增增大大，端端电电压压下降，放电电流变小下降，放电电

4、流变小 2 2、荷电状态的定义与测量、荷电状态的定义与测量 蓄蓄电电池池的的荷荷电电状状态态不不能能直直接接得得到到，通通过过对对电电池池的的检检测测来来推断推断SOCSOC的大小的大小3、目前已完成的研究工作及结果三、快速充电的要求三、快速充电的要求 第第一一,充充电电时时间间特特别别短短,以以往往铅铅蓄蓄电电池池每每次次充充电电需需用用8 8 1 1 6 6 h h,现现在在要要求求30min 30min 充充完完电电;第第二二,允允许许每每次次充充电电不不必必充充至额定容量的至额定容量的100%100%。目前已完成的研究工作及结果四、充电过程的分析四、充电过程的分析当当电电池池电电压压达

5、达到到2.4V 2.4V 之之后后,电电压压会会迅迅速速上上升升;:;:此此时时的的充充电电电电流流除除用用于于活活性性物物质质转转化化外外,电电极极上上同同时时发发生生了了电电解解水水反反应应,正正负极上分别产生氧和氢负极上分别产生氧和氢,因而通常因而通常2.4 V2.4 V称为析气电压。称为析气电压。目前已完成的研究工作及结果五、模糊控制器的设计五、模糊控制器的设计目前已完成的研究工作及结果 5.15.1模糊控制器一模糊控制器一当当蓄蓄电电池池的的单单格格电电压压小小于于2.402.40，采采用用大大电电流流充充电电，采采用用恒恒定定电电流流控控制制，模模糊糊控控制制器器的的两两个个输输入

6、入分分别别为为和和，=i(n)-=i(n)-ir(n)ir(n)，为为充充电电电电流流给给定定值值与与实实际际值值之之差差，e(n)e(n)(n-1)(n-1)为为误误差差的的变变化化率率。当当蓄蓄电电池池单单格格电电压压充充至至2.402.40 时时，采采用用恒恒压压控控制制，这这时时模模糊糊控控制制器器的的两两个个输输入入分分别别为为电电压压给给定定值值和和蓄蓄电电池池实实际际电电压压值值的的差差值值U(n)U(n)r(n)r(n)，及及误误差差的的变变化化率率(n)-e(n-1)(n)-e(n-1)目前已完成的研究工作及结果的隶属函数的隶属函数模糊控制器的输出采用速度式，其输出为：模糊控

7、制器的输出采用速度式，其输出为：（）（）(n)(n)(n-1)(n-1)z(n)z(n)为控制量为控制量z(n)z(n)的变化率。的变化率。目前已完成的研究工作及结果和和e e的论域取为的论域取为-3,-2,-1,0,1,2,3-3,-2,-1,0,1,2,3；z z的论域为的论域为-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6和和的的模模糊糊子子集集取取为为NB.NS.ZO.PS.PBNB.NS.ZO.PS.PB；的的模模糊糊子子集集取取为为NBNB，NMNM，NSNS，ZOZO，PSPS，PMPM，PBPB、和和

8、 的隶属函数均取三角形的隶属函数均取三角形目前已完成的研究工作及结果 的隶属函数的隶属函数 目前已完成的研究工作及结果5.25.2模糊控制器二模糊控制器二模糊控制器同样采用两输入和单输出的形式，两个输入分别为：模糊控制器同样采用两输入和单输出的形式，两个输入分别为：蓄电池的极化电压和蓄电池的荷电状态，输出为去极化的脉冲宽度。蓄电池的极化电压和蓄电池的荷电状态，输出为去极化的脉冲宽度。及的隶属函数及的隶属函数目前已完成的研究工作及结果的隶属函数的隶属函数、及的模糊控制规则、及的模糊控制规则后期拟完成的研究工作后期拟完成的研究工作 1 1、对充电设计进行仿真、对充电设计进行仿真 2 2、利用相关软

9、硬件进行软件电路的设计、利用相关软硬件进行软件电路的设计后期进度安排后期进度安排 1 1、完善迷糊控制器的设计（、完善迷糊控制器的设计（4.20-5.14.20-5.1）2 2、设计软件充电电路（、设计软件充电电路（5.1-65.1-6）存在的问题与困难存在的问题与困难 模模糊糊控控制制规规则则在在控控制制过过程程中中不不变变，适适应应性性较较差差，将将会会影影响响充充电电的的效效果果。因因此此需需要要适适时时调调整整充充电电电电流流误误差差，实实现现在在线线调调整整，提提高控制性能。高控制性能。参考文献11陈清泉陈清泉,孙逢春孙逢春,祝嘉光祝嘉光.现代电动汽车技术现代电动汽车技术M.M.北京

10、：北京理工大学出版社北京：北京理工大学出版社2 2 闫志刚闫志刚,胡信国胡信国.铅酸蓄电池正极材料硫酸铅的研究铅酸蓄电池正极材料硫酸铅的研究J.J.3 3 Piller Piller Sabine,Sabine,Perrin Perrin Marion,Marion,Jossen Jossen Andreas.Andreas.Methods Methods for for state-of-Charge state-of-Charge Determination and their Determination and their Applications J.Power Sources,200

11、1,96(1):113-120.Applications J.Power Sources,2001,96(1):113-120.4 4 李俄收，朱会田李俄收，朱会田,，文民，文民.电动汽车蓄电池的充电方法和充电设备电动汽车蓄电池的充电方法和充电设备 5 A.Kirchev,M.Perrin,E.Lemaire,F.Karoui,F.Mattera.Studies of the pulse 5 A.Kirchev,M.Perrin,E.Lemaire,F.Karoui,F.Mattera.Studies of the pulse 6 6 王迎迎王迎迎.电动汽车智能充电机的研究与设计电动汽车智能充电机的研究与设计D.D.河南：郑州大学，河南：郑州大学，7 7 陈一平陈一平.车载智能快速充电机的设计与研究车载智能快速充电机的设计与研究D.D.天津：天津大学，天津：天津大学，8 8 李敬兆李敬兆.采用神经网络预测和变结构模糊控制的铅酸蓄电池最优充电技术研究采用神经网络预测和变结构模糊控制的铅酸蓄电池最优充电技术研究9 9 朱松然朱松然.蓄电池手册蓄电池手册M.M.天津：天津大学出版社，天津：天津大学出版社，1998.1998.中期中期报告报告到此结束，谢谢老师审核。到此结束，谢谢老师审核。