1. 研究目的与意义
随着工业化发展，汽车尾气已经成为城市污染的主要来源。随着人们环保意识和节能意识的不断提高，电动汽车应运而生。如何解决电动汽车的快速充电，决定了电动汽车将来能否替代内燃机汽车的关键因素。电动汽车作为一种绿色的交通工具对减少碳排放、减轻环境污染以及缓解能源危机具有重要意义。由于电动汽车具有零污染、高效、节能、低噪声等优点，成为了世界各国十分重视的对象，从根本上解决了当前汽车产业面临的问题，顺应了当今世界汽车发展的主题。电动汽车被称为是“零排放”的绿色型汽车。组成电动汽车的关键部件是动力蓄电池，研究电动汽车需要解决的最关键的问题是动力电池的充电技术。动力电池的充电质量影响对电动汽车的能量供给、能量储存以及动力电池的使用寿命，从而影响到整个电动汽车的成本。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题：如何选取一种合适的方法来对比不同充电方法的优缺点；怎样比较不同充电方法对电池寿命的影响；锂电池的充电过程复杂，很难按照一般的思维从它的数学模型出发，怎样设计一个稳态和动态性能合乎要求的控制器；针对锂离子动力电池的充电方法研究相对较少，需要查阅大量的文献去研究锂电池；锂电池在充电时易产生极化现象，会对快速充电有影响；在锂离子电池建模时，要考虑温度、负载等因素影响；建立补充电量的系统时应考虑锂离子电池补充电荷前是否具有能力对锂离子电池的两端电压值和温度等各方面的信号开展检测；为了使充电时间缩短，可以将电流不断增大，但电流增大的同时还应该注意防止电流过大导致电池损伤。
难点：如何保证不同充电方法的充电条件相同。
3. 国内外研究现状（文献综述）
从提供动力的方式来说可以将电动汽车分为纯电动汽车(EV)、混合动力电动汽(HEV)和燃料电池汽车(FCEV)三种[1]。近几年，环境污染和能源危机的加剧使人们对电动汽车的兴趣越来越大，作为未来的主要交通工具，世界各国对新能源汽车的前景都十分看好，针对性的研发都已有序的展开。当前，电动汽车产业正在快速兴起和壮大，相关企业对锂离子动力电池的需求也在不断增长。然而，锂离子电池在电池能量密度、充电速度、寿命、安全性等方面仍滞后于消费者的需国内外有许多文献对电动汽车所使用的快速充电方法进行了研究[2-4]。
国内外有许多文献对电动汽车所使用的快速充电方法进行了研究。与传统的铅酸蓄电池多种充电方法类似，电动汽车锂电池主要使用的充电方法有恒流充电、恒压充电、脉冲充电以及几种充电方法的组合充电[5]。固定电流补充电量的方式是给电池补充电量时，将补充电量所用的电流值设置好，且电流值比较高，此种方法能迅速的对锂离子电池进行补充电量。补充电量进程中用到一个逐级递减的脉冲电流量给锂离子电池开展补充电量的进程，这个手段叫做脉冲充电法。采用脉冲充电法给锂离子电池进行充电时，可以有效的抑制充电过程中的析气反应，每段脉冲的间隙适当给锂离子电池加入适当的停充时间，通过加入停充过程可以进一步去除对补充电量时的不利情况，从而加强锂离子电池补充电量的能力[6]。
直流快速充电机有很多不同的分类方式，根据是否可以对电网进行馈能，可以分为单向充电机和双向充电机；根据是否装置在电动汽车车体上，可以将其分为车载和非车载充电机；根据是否需要导线进行充电连接，可以其分为有线式充电机和无线式充电机[7]。
4. 研究方案
通过理论分析、仿真和实验对锂离子电池的充电技术进行较深入的研究。研究锂离子动力电池的充电特性曲线。由于充电过程中电池电压、温度等并不是线性变化的，通过研究得到电池的充电特性，从而为下一步充电方法的研究提供理论依据；研究锂离子电池的等效模型，由于锂离子电池充放电过程中会发生很复杂的物理和化学变化，如果能将这些复杂的变化等效为一种简单的方式表达出来，将极大的降低研究难度；研究锂离子电池的SOC(荷电状态)估计方法。SOC估计是电池充电的前提，能够准确估计充电过程中电池的SOC值，进而对电池充电过程进行高效地管理，将有利于电池充电的正常进行，同时也有利于延长电池的使用寿命。
通过查找资料研究锂电池的工作原理，选取某型号的锂动力电池进行充电实验得到电池的充电特性曲线图，并结合该特性曲线对电池的充电特性进行分析，研究什么导致了极化现象，减小影响的手段。
查阅资料了解快充锂离子电池的设计，包括材料的选择、设计参数的优化、充电策略的合理选择等，而相关材料的选择是根本。在材料满足设计要求的前提下才能够从工艺角度进行优化设计，进一步改善电池的快充性能。另外，合理的充放电制度能够进一步改善电池的工作环境和状态以便电池最大化地发挥性能。这些参数均达到最佳时将能实现快充锂离子电池的性能发挥
5. 工作计划
第1周： 查阅和研读大量关于电动汽车快速充电技术的中英文资料；
第2周： 借助所学知识完成英文文献的翻译，并理顺语句和理解它的专业含义；
第3周： 按要求完成开题报告，不断完善后提交；
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