电动汽车快速充电(模式)系统设计

目前已完成的研究工作及结果

ｅ／△ｅ的隶属函数
模糊控制器的输出采用速度式，其输出为：
△ｚ（ｎ）＝ｚ(n)－ｚ(n-1)
△z(n)为控制量z(n)的变化率。
目前已完成的研究工作及结果

ｅ和△e的论域取为｛-3,-2,-1,0,1,2,3｝； △z的论域为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6｝ △ｅ和△ｅ的模糊子集取为｛ NB.NS.ZO.PS.PB ｝； △ｚ的模糊子集取为｛NB， NM ，NS，ZO，PS，PM， PB｝ △ｅ、△ｅ和△ｚ 的隶属函数均取三角形

目前已完成的研究工作及结果
△ｚ的隶属函数
目前已完成的研究工作及结果
5.2模糊控制器二 模糊控制器２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。 Ｕｊ及ＳｏＣ的隶属函数
目前已完成的研究工作及结果

Ｙ的隶属函数

Ｕｊ、ＳｏＣ及Ｙ的模糊控制规则
电动汽车快速充电(模式)系统设 计
毕业设计（论文）中期报告

专
业
自动化

学
学 班
生
号 号
张山
120210330 1202103 王新生 2016-4-23



指导教师 日 期

本次设计的具体进度安排
一.了解、研究铅蓄电池快速充电原理及其充电方法（1-2周）

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 分析并介绍铅蓄电池的容量及荷电状态 铅蓄电池充电过程的基本分析
Hale Waihona Puke [J].Power Sources, 2001, 96(1):113-120. 电动汽车蓄电池的充电方法和充电设备
李俄收，朱会田,，文民.
[5] A.Kirchev,M.Perrin,E.Lemaire,F.Karoui,F.Mattera. Studies of the pulse [6] 王迎迎. 电动汽车智能充电机的研究与设计[D].河南：郑州大学，
3、目前已完成的研究工作及结果

三、快速充电的要求

第一 , 充电时间特别短 , 以往铅蓄电池每次充电需用 8 ~ 1 6 h , 现在要求30min 充完电; 第二, 允许每次充电不必充 至额定容量的100 %。
目前已完成的研究工作及结果
四、充电过程的分析
当电池电压达到 2.4V 之后, 电压会迅速上升 ;: 此时的充电电 流除用于活性物质转化外, 电极上同时发生了电解水反应, 正 负极上分别产生氧和氢, 因而通常2.4 V称为析气电压。
后期拟完成的研究工作 1、对充电设计进行仿真
2、利用相关软硬件进行软件电路的设计
后期进度安排
1、完善迷糊控制器的设计（4.20-5.1）
2、设计软件充电电路（5.1-6）

存在的问题与困难 模糊控制规则在控制过程中不变，适应性较差，将会影响充电 的效果。因此需要适时调整充电电流误差，实现在线调整，提 高控制性能。
[7]
[8] [9]
陈一平.
车载智能快速充电机的设计与研究[D].
天津：天津大学，
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 朱松然. 蓄电池手册[M]. 天津：天津大学出版社，1998.

中期报告到此结束，谢谢老师审核。
1、提高极片导电剂含量、
2、提高电解液中溶质含量、
3、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 1、蓄电池容量=电流*时间（AH） 需注意电池内阻会随着电池容量的下降而增大，端电压 下降，放电电流变小
2、荷电状态的定义与测量
蓄电池的荷电状态不能直接得到，通过对电池的检测来 推断SOC的大小
二.设计铅蓄电池快速充电的模糊控制（3—6周）

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 对充电设计进行仿真
三.拟运用单片机系统进行软件电路的设计（7-10周）
2目前已完成的研究工作及结果
一.极化现象 欧姆极化、浓度极化、电化学极化三种极化现象随着 充电电流的增大而变得严重，但消除极化是不可能的， 只能通过改变工艺参数设计来减轻极化程度，措施有：
参考文献

[1]陈清泉,孙逢春,祝嘉光.
现代电动汽车技术[M].
北京：北京理工大学出版社
[2]
闫志刚,胡信国.
铅酸蓄电池正极材料硫酸铅的研究[J].
Marion, Jossen Andreas. Methods for state-of-Charge
[3] Piller Sabine, Perrin Determination and their Applications [4]
目前已完成的研究工作及结果
五、模糊控制器的设计
目前已完成的研究工作及结果
5.1模糊控制器一
当蓄电池的单格电压小于2.40Ｖ，采用大电流充电，采用恒定 电流控制，模糊控制器的两个输入分别为ｅ和△ｅ，ｅ=i(n)ir(n)，ｅ为充电电流给定值与实际值之差，△ｅ＝e(n)－ｅ (n-1)△ｅ为误差的变化率。当蓄电池单格电压充至2.40Ｖ 时， 采用恒压控制，这时模糊控制器的两个输入分别为电压给定值 和蓄电池实际电压值的差值ｅ＝U(n)－Ｕr(n)，及误差的变化 率△ｅ＝ｅ(n)-e(n-1)