【正文】 對(duì)于更換下來的電量耗盡的蓄電池組，可以直接放在更換站充電，也可以集中收集起來等以后再充電。充電線路通常由火線、零線、地線和控制線 4根連接導(dǎo)線組成，從單向系統(tǒng)中獲得電能。通常建在醫(yī)院、停車場(chǎng)、學(xué)校、購(gòu)物場(chǎng)所、娛樂場(chǎng)所、飛機(jī)場(chǎng)、火車站、會(huì)議中心、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館和旅游勝地等。 二、公共充電設(shè)施 ? 1．快速充電站 ? 快速充電站的關(guān)鍵是非車載快速充電設(shè)備，其輸出的功率能夠達(dá)到 35kW甚至更高，相應(yīng)的額定充電電壓和電流分別為 45~ 450V和 20~200A。而且要注意安全性，應(yīng)確保居民不經(jīng)允許，不得靠近電源插座。 ? 采用車載高壓氫氣儲(chǔ)存技術(shù)的燃料電池汽車帶有高壓氫氣瓶，高壓氫氣瓶在撞車時(shí)一旦出現(xiàn)破損，后果不堪設(shè)想。操作規(guī)程主要有：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，對(duì)管路必須進(jìn)行氣密性檢查；嚴(yán)禁在車庫(kù)內(nèi)對(duì)燃料電池汽車進(jìn)行大規(guī)模的加氫操作；雷雨天氣禁止做氫氣系統(tǒng)調(diào)試及實(shí)驗(yàn)等。 ? 為了保證行車安全，燃料電池汽車車體底部設(shè)有接地導(dǎo)線，可以將加氫時(shí)及汽車行駛過程中產(chǎn)生的靜電泄放回大地。安全報(bào)警處理系統(tǒng)接收到報(bào)警信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)聲光報(bào)警系統(tǒng)，駕駛員則關(guān)閉燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)和氫氣瓶組出口的電磁閥，并采取相應(yīng)的處理措施。因而最大制動(dòng)能量回收力矩可以保持不變，以便能完全回收汽車的動(dòng)能。 電動(dòng)汽車上的總制動(dòng)力矩是制動(dòng)能量回收力矩與液壓制動(dòng)力矩之和。 ? 當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板，電動(dòng)泵使制動(dòng)液增壓產(chǎn)生制動(dòng)力。并且液壓制動(dòng)的控制不應(yīng)引起制動(dòng)踏板的沖擊，以免引起駕駛員產(chǎn)生不正常的感覺。 圖 823制動(dòng)能量回收過程 a） V V2關(guān)斷 b） V1關(guān)斷、 V2導(dǎo)通 c）V1導(dǎo)通、 V2關(guān)斷 ? 電動(dòng)機(jī)反復(fù)工作于第二、二階段，直至駕駛員踩下加速踏板或電動(dòng)汽車停止行走為止。 ? 當(dāng) U ＜ Uc時(shí)，對(duì)電容的充電電流為 ic，電感電流為 iL。 ? 保護(hù)電路的作用 是在模塊輸入電壓或電流過大時(shí)使模塊關(guān)斷，起到保護(hù)作用。 ? 電動(dòng)汽車中 AC/DC的功能主要是將交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電轉(zhuǎn)換成直流電提供給用電器或儲(chǔ)能設(shè)備儲(chǔ)存。 ? 無(wú)源逆變： ? 在逆變狀態(tài)下，變換電路的交流側(cè)直接與負(fù)載連接，將直流電逆變成某一頻率或可調(diào)頻率的交流電直接 供給負(fù)載 。恒電流段。當(dāng)燃料電池電流逐漸增大時(shí)，電壓基本保持平穩(wěn)，通過對(duì)輸出電壓的閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)變換器的恒壓輸出。 ? 2． DC/DC變換器的工作原理 ? （ 1）雙向 DC/DC變換器 ? 組成： ? 充電工況時(shí) ，導(dǎo)通開關(guān)Q1切斷、 Q2導(dǎo)通 ，充電時(shí)的電流或者儲(chǔ)存制動(dòng)反饋時(shí)的電流，經(jīng)動(dòng)力總線向蓄電池或超級(jí)電容器充電。 ? 各種電源的電壓和電流受工況變化影響而不穩(wěn)定，但驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不能適應(yīng)其變化，所以在電源與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)之間需要裝置 DC/DC變換器。 ? 蓄電池組的標(biāo)稱電壓一般設(shè)計(jì)在 380V以上，而且由于蓄電池的充放電特性及其使用安全性的要求，蓄電池的端電壓 應(yīng)在較小的范圍內(nèi)變化 ?？刂苹芈愤€具有輸入過電壓保護(hù)、輸出限流、過熱保護(hù)和警報(bào)功能。 ? 輔助子系統(tǒng)能量供給的 DC/DC變換器 ? 非絕緣型：負(fù)極與車身相連，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 ? 成本低； ? 絕緣型 ：負(fù)極與車身絕緣，主電源的高等 ? 級(jí)電壓與輔助電源的低等級(jí)電壓 ? 隔離開來。 ? 它們各自有不同的適用范圍，使用最多的是前兩種。整流電路將高頻交流電變換為能夠?yàn)樾铍姵爻潆姷闹绷麟姟? ? 根據(jù)非車載充電器和車上電池管理系統(tǒng)相互之間的通訊，功率轉(zhuǎn)換器能在線調(diào)節(jié)直流充電功率，而且非車載充電器能顯示充電電流、電壓、充電的電能、所需的充電費(fèi)用等。 ? 車載和非車載充電器都可以是接觸式或感應(yīng)式的。 ? 接觸式 是將帶插頭的交流動(dòng)力電纜線插到電動(dòng)汽車的插座中給電池充電。 ? 由于充電器和電池管理系統(tǒng)都裝在車上，所以它們相互之間容易利用電動(dòng)汽車的內(nèi)部線路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，而且蓄電池的充電方式是預(yù)先定義好的。 三、電動(dòng)汽車的蓄電池充電器 汽車蓄電池充電器的基本功能有三個(gè)： ? 一是由市電進(jìn)行電力變換提供直流電， ? 二是供給與蓄電池額定條件相對(duì)應(yīng)的電力， ? 三是當(dāng)蓄電池充滿后自動(dòng)停止充電。也可以用于快速充電?？晒┒噍v汽車在夜間停駛時(shí)進(jìn)行充電，充電時(shí)間一般 5~10h。 ? 5．均衡充電 ? 均衡充電是以小電流進(jìn)行 l ~ 3h的過充電過程，一般來說，均衡充電不能頻繁進(jìn)行。 ? 對(duì)鉛酸蓄電池的充電可以縮短到 2~3h。 ? 缺點(diǎn)： ? 充電時(shí)間比較長(zhǎng)。 ? 第一階段的充電電流取額定容量的 1/10。若充電電壓選擇過低，后期充電電流過小，又會(huì)導(dǎo)致充電時(shí)間延長(zhǎng)。 第二節(jié) 充電器 ? 目前的電動(dòng)汽車蓄電池仍以鉛酸蓄電池為主，正確使用蓄電池，及時(shí)進(jìn)行充電可有效降低汽車的使用成本。缺點(diǎn)主要是蓄電池充放電頻繁，加上發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止時(shí)的動(dòng)態(tài)損耗，系統(tǒng)總的損失功率增大。 圖 86 長(zhǎng)安混合動(dòng)力汽車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? （ 2）開關(guān)型控制策略由系統(tǒng)初始化模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊組成主要的系統(tǒng)軟件。 圖 85 燃料電池汽車能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? 2．混合動(dòng)力汽車的能源管理系統(tǒng) ? （ 1）長(zhǎng)安混合動(dòng)力汽車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? 該車的能源傳遞路線有四條 : ? 第 1條路線為從四缸電噴發(fā)動(dòng)機(jī)到輪胎； ? 第 2條路線為動(dòng)力電池組到輪胎； ? 第 3條為從發(fā)電裝置 ISG到動(dòng)力電池組； ? 第 4條路線為輪胎到動(dòng)力電池組，在汽車下坡或制動(dòng)工況時(shí)，由發(fā)電機(jī) /電動(dòng)機(jī) ISG將汽車的再生或制動(dòng)的能量存儲(chǔ)到動(dòng)力電池。 ? ③ 電池所存儲(chǔ)的能量在整個(gè)循環(huán)工況下要達(dá)到平衡。 ? 其中，蓄電池工作狀態(tài)的控制是能量管理策略所要解決的基本問題。 ? 對(duì)于采用蓄電池的燃料電池汽車來說，能源管理策略的主要任務(wù)為： ? ① 在不損害蓄電池的情況下，滿足汽車動(dòng)力性的設(shè)計(jì)要求，保證可接受的駕駛性。具體地說，就是在不影響汽車性能和部件壽命的前提下，均衡各部件的工作負(fù)荷，從而降低能量損失，提高燃料經(jīng)濟(jì)性。在電動(dòng)汽車上，除了有必要使用電池能量管理系統(tǒng)外，在選用電池組中的電池時(shí)，應(yīng)盡量選用各種特性參數(shù)接近的電池，這對(duì)提高電池組中各電池的使用壽命也是非常重要的。 ? 典型的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng) ? （ 1）美國(guó)通用汽車公司 EV1電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng) ? 電動(dòng)汽車由 27個(gè)鉛酸電池供電，電池壽命為450個(gè)深放電周期，可放電深度 80％，一次充電市內(nèi)行駛里程 113km，高速公路行駛里程 145km。 ? 電池的熱管理系統(tǒng) ? 功能： ? 電池組溫度過高時(shí)有效散熱、低溫條件下快速加熱、保證所有電池單體較好的溫度一致性以及有害氣體產(chǎn)生時(shí)的有效通風(fēng)。根據(jù)應(yīng)用需要，數(shù)據(jù)交換可采用不同的通信接口，如：模擬信號(hào)、 PWM信號(hào)、 CAN總線或 I2C串行接口。充放電過程的監(jiān)控和限制與電池種類、電池工藝關(guān)系很大。 SOC告訴駕駛員電池的荷電量，以此可以估計(jì)汽車還能行駛的里程； SOH告訴駕駛員電池的壽命還有多久。 2．電