电压电流负反馈闭环方式电动汽车控制策略的研究(2)
4.4 分阶段充电仿真 30
4.5 总仿真模型 33
4.6 充电系统整体仿真 34
4.7 仿真结果分析 36
4.8 本章小结 37
总结 38
致谢 39
参考文献 40
1 绪论
1.1 课题背景与意义
上世纪90年代末开始，节能与环保成为了全世界都重视的焦点问题。能源危机和环境恶化迫切地寻求一个缓解两个潜在危机的方法。为了能不再将化石燃料作为必要能源，新能源技术不断被发展一次来替代不可再生能源。电能对于人们来说并不陌生，技术发展已相对成熟，并且与化石能源相比有很大的优越性。因此人们把研究的重点方向放在了电能上。随着特斯拉的崛起，人们对电动汽车的追求也更加强烈。之所以电动汽车成为热门，是因为它有很多优势：
① 电动汽车是以电能作为动力源，摆脱了对汽油或柴油的依赖。
② 与传统燃料汽车相比，更加的高效、更加的环保、更加的节能、更加的健康是其发展的四要素。与此同时具有很好的经济性。
但是电动汽车的研制还不是十分的完善，有些问题还亟待解决。电动汽车的产业发展是一项系统工程，在完善电动汽车本身同时，电动汽车的动力源即充电环节也是研究重点。充电机的设计与控制和充电站的设计成为电动汽车动力来源的保障，其中电动汽车蓄电池无伤害快速充电机的设计则是关键技术之一。电动汽车不断的研究与发展，人们对于电动汽车充电系统有了更高的要求，作为一项新兴科技，研究人员主要由科研机构和高校老师构成。国内生产厂商主要是面向电瓶车、电动游览车等小功率应用场合。
电动汽车大规模应用的目标是要求其能够满足一定的续航公里数和提供足够的电池容量，因此充电机的功率等级需要不断提高。另外，电动汽车充电会产生谐波，而谐波电流注入公用电网会造成电能质量下降，对电网造成污染[1]。能否满足充电特性及功率要求可以利用仿真的方法对其进行合理分析。
1.2 国内外研究状况
1.2.1 国外电动汽车发展概况
1.2.2 国内电动汽车发展概况
1.3 电动汽车发展前景分析
虽然电动汽车在技术层面不断迈进，但就目前的情况而言，电动汽车无论在成本还是性能上与燃料汽车相比较相差还是很大，对于供求关系的市场来讲显然还是更倾向于燃料汽车。而且电动汽车普及推广需要很多前提，电网协调技术应不断进步、充电基础设施的设立、电池的性能等。从长远看，就算电池技术得以完善和发展，但续航能力仍然是个严峻考验。电动汽车的商业化推广同时也要建立在清洁发电的基础上，电动汽车的动力来源清洁时，才能更有效的节能环保[4]。
1.4 课题研究的主要内容
（1）分析总结了当前电动汽车整体发展概况，选择国内外电动汽车行业共同认可的锂离子电池作为充电对象。同时分析提出锂离子的极化问题。
（2）为了提高锂电池的充电效率和保护电池寿命,控制策略需要多样化与智能化，结合快速充电理论和锂电池的充放电特性提出了以多阶段恒流充电与恒压浮充充电为基础的充电控制策略。并且计算了主电路的各元器件参数和设计相应的控制方法。
（3）对涓流充电、恒压充电的充电方法进行了分析并在MATLAB2012a的环境下进行仿真，并对结论加以分析。
（4）结合充电机总拓扑结构和充电控制策略，将前者封装作为电压输入端，以此实现锂电池充电全周期仿真。
本课题对快速智能充电机的仿真研究，目的在于提高充电速率、延长电池寿命。实现电动汽车动力锂电池快速便捷的补充能量，有利于电动汽车的续航。