纯电动汽车充电器设计【毕业作品】
毕业论文--电动汽车直流充电桩的设计
毕业论文--电动汽车直流充电桩的设计电动汽车直流充电桩的设计摘要随着电动汽车的快速发展，直流充电技术变得越来越重要。
本论文的目的是设计一个高效、可靠的电动汽车直流充电桩。
首先，我们会介绍直流充电桩的基本原理和工作原理。
然后，我们会详细讨论充电桩的硬件设计，包括充电桩的结构、电路设计和控制系统等方面。
接下来，我们会介绍充电桩的软件设计，包括充电桩的操作界面、通信协议和安全保护系统等方面。
最后，我们会对充电桩进行性能测试和评估，并提出改进和优化的建议。
关键词：电动汽车、直流充电桩、硬件设计、软件设计、性能测试、优化建议1. 引言随着环保意识的提高和市场需求的增加，电动汽车市场正在快速发展。
为了提供方便、高效的充电设备，直流充电桩成为了不可或缺的组成部分。
直流充电桩具有快速充电、高效能利用和智能化管理等优势，对电动汽车的发展起着至关重要的作用。
2. 直流充电桩的工作原理直流充电桩主要由输入接口、控制单元、充电转换器和输出接口等组成。
当电动汽车连接到充电桩时，输入接口负责与汽车的电池系统进行通信，控制单元负责控制充电过程，充电转换器负责将交流电转换为直流电，并通过输出接口向汽车充电。
3. 充电桩的硬件设计充电桩的硬件设计包括充电桩的结构设计、电路设计和控制系统设计等方面。
结构设计需要考虑充电桩的稳定性和耐用性，电路设计需要考虑电流保护和电压稳定等因素，控制系统设计需要考虑充电过程的控制和监测等功能。
4. 充电桩的软件设计充电桩的软件设计包括充电桩的操作界面设计、通信协议设计和安全保护系统设计等方面。
操作界面设计需要方便用户操作和显示相关信息，通信协议设计需要确保充电桩与汽车之间的数据传输可靠和安全，安全保护系统设计需要保证充电过程的安全和可靠。
5. 性能测试和评估为了验证充电桩的性能和可靠性，我们会进行性能测试和评估。
性能测试主要包括充电速度、效率和稳定性等方面的测试，评估主要是根据测试结果进行总结和分析，并提出改进和优化的建议。
纯电动汽车充电器设计
纯电动汽车充电器设计一、引言随着环境保护意识的提高和传统燃油车的排放问题日益突出，纯电动汽车作为一种清洁、环保的交通工具，逐渐受到人们的关注和喜爱。
而作为纯电动汽车的核心设备之一，充电器的设计和研发对于推动纯电动汽车发展具有重要意义。
本文旨在探讨纯电动汽车充电器设计中所涉及到的关键问题，并提出相应解决方案。
二、充电器类型根据充电方式不同，纯电动汽车充电器可以分为交流充电器（AC Charger）和直流快速充（DC Charger）两种类型。
2.1 交流充电器交流充电器是将市内家庭或公共场所的交流供应网络转换为适合纯电动汽车使用的直流供应。
其主要特点是成本相对较低，但相应地也会有较长时间（通常在数小时）才能完成一次完全充放。
2.2 直流快速充直流快速充是通过将直接转换成适合于纯电动汽车使用并能够更快速地完成一次完全其主要特点是充电速度快，可以在短时间内充电至一定电量，但相应地成本较高。
三、充电器设计要求在纯电动汽车充电器设计中，需要考虑以下要求：3.1 安全性安全性是纯电动汽车充电器设计的首要考虑因素。
设计中应考虑到各种安全因素，如过流、过压、过温等保护措施的设置。
同时，还需要保证充电器与车辆的连接可靠，并具备防水、防尘等功能。
3.2 兼容性纯电动汽车市场上存在多种不同品牌和型号的车辆，因此充电器需要具备良好的兼容性。
即使在不同品牌和型号之间也能够正常工作，并能够适应不同国家和地区的标准。
3.3 充放速度纯电动汽车用户对于充放速度有着较高的要求。
因此，在设计中需要考虑如何提高充放速度，并减少用户等待时间。
3.4 效率与能量利用率为了提高能源利用效率，在设计中需要尽可能减少能量损耗，并提高整个系统的效率。
同时还可以考虑采用一些节能措施，如能量回收等。
四、充电器设计方案4.1 充电器结构设计充电器的结构设计是充电器设计的基础，直接关系到充电器的性能和使用寿命。
在结构设计中，应考虑到散热、隔离、防护等因素，并且应具备良好的散热性能和防护性能。
电动车充电器毕业论文设计
电动车充电器毕业论文设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2摘要摘要随着电动车的普及，电动车充电器的使用也越来越广泛。
充电器的种类很多，其原理大同小异。
物美价廉使其得到广泛应用。
本设计是基于对电动车充电，采用普通的电子元件、不用昂贵的专用集成电路，既便于制作又降低制作费用。
本次电动车充电器的设计是将220V市电经整流、滤波、稳压输出44V对电池进行充电，同时本电路具有电压保护电路及灯光指示充电状态的功能。
主电路主要分为电源电路、振荡电路、电压保护电路、充电状态指示电路四个单元电路。
基准电路采用TL431精密基准稳压源输出2.5V电压以控制电压变化，LM324四运算放大器起到过流保护、稳定输出电压、控制充放电状态等作用。
本次设计主要从总体方案设计、基本电路介绍、单元电路设计等方面进行详细的介绍。
关键词：充电器电源振荡保护电路Abstract（外语专业的需要）【英文摘要正文输入】Keywords:目录摘要 (I)ABSTRACT（外语专业的需要）.............................................................................. I I 目录.. (III)第一章绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2课题研究的内容 (1)第二章系统总体的设计 (3)2.1系统实现功能及技术指标 (3)2.2系统实现结构图 (3)2.3功能元器件的概述 (3)2.3.1 稳压二极管 (3)2.3.2变压器 (5)2.3.3场效应管 (6)2.3.4 光电耦合器 (8)2.3.5 四运放集成电路LM324 (9)2.3.6 精密基准稳压源TL431 (14)第三章充电器系统硬件电路的设计 (17)3.1电源电路的设计 (17)3.1.1单相整流电路 (17)3.1.2滤波电路 (21)3.2振荡电路的设计 (24)3.2.1 振荡电路的振荡方式 (25)3.2.2 振荡电路的分类 (25)3.3保护电路的设计 (27)3.3.1 过流保护电路的设计 (27)3.3.2输出回路的设计 (28)3.3.3基准电路的设计 (28)3.3.4电压比较电路的设计 (29)3.4充电状态指示电路的设计 (29)第四章整体调试 (31)4.1整体电路的连接及工作原理 (31)4.2调试及说明 (32)4.2调试注意事项 (32)第五章总结与展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论1.1课题研究的背景（1）充电器发展概况自从上世纪的六、七十年代以来，电子技术领域得到了飞速的发展，可谓是日新月异，不仅在理论上，而且越来越多地运用到我们的日常生活中，致使工业、农业、科技和国防等领域以及人们的社会生活都发生着令人瞩目的变革。
纯电动汽车充电器设计
纯电动汽车充电器设计一直是新能源汽车领域的重要研究课题。
随着相关部门对环保的不断加大力度，电动汽车已经成为未来汽车发展的主流趋势。
而作为电动汽车的核心配套设备之一，充电器的设计对于电动汽车的性能、安全性以及充电效率都有着至关重要的影响。
一、纯电动汽车充电器的发展历程纯电动汽车充电器的发展历程可以追溯到20世纪90年代初期。
当时，随着电动汽车的概念逐渐被提出并引起广泛关注，人们开始意识到电动汽车的不足之处，充电器的设计成为关键问题之一。
最初的充电器设计简单粗糙，充电效率低下，充电速度慢，充电安全性得不到保障。
随着电动汽车技术的不断进步，纯电动汽车充电器的设计也得到了极大的改善和完善。
二、纯电动汽车充电器的基本原理纯电动汽车充电器的基本原理主要包括充电控制芯片、充电电源、充电接口等多个组成部分。
充电控制芯片是整个充电器系统的核心部件，它对充电电流、充电电压进行控制和调节，确保电动汽车充电的安全和稳定性。
充电电源提供充电所需的电能，通过调节电流和电压来满足不同电动汽车的充电需求。
充电接口则是电动汽车与充电器之间的纽带，通过充电接口可以实现充电数据传输和电能转换。
三、纯电动汽车充电器的性能指标纯电动汽车充电器的性能主要包括充电效率、充电速度、充电安全性和充电稳定性等多个方面。
充电效率是指充电器消耗的能量与实际给电动汽车充电的能量之比，通常用百分比表示。
充电速度是指充电器充电电动汽车所需的时间，通常以小时为单位。
充电安全性是指充电器在充电过程中是否具有过流保护、过压保护、过温保护等安全保护功能。
充电稳定性是指充电器在不同环境条件下的稳定性，如电压波动、温度变化等。
四、纯电动汽车充电器的设计要求纯电动汽车充电器的设计要求主要包括充电器的功率、电压、电流、充电模式、通讯方式、外形尺寸、重量等多个方面。
充电器的功率是指充电器所能提供的最大充电功率，通常以千瓦为单位。
充电器的电压和电流是指充电器的输入电压和输出电流，不同型号的电动汽车对充电器的电压和电流有不同的要求。
纯电动汽车充电器设计【毕业作品】
BI YE SHE JI（20 届）纯电动汽车充电器设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月III摘要随着世界上能源问题与环境问题越来越突出，电动汽车有着零排放和高效的特点，因此受到越来越高的重视，但是纯电动汽车的充电问题依然是制约电动汽车快速发展的瓶颈。
本文是在对大量的资料分析，电池特性及其发展现状的研究基础上,设计了可供纯电动汽车锂电池组充电使用的快速智能充电器。
文中对锂电池的充电是采用先横流后恒压最后再浮充的三段式的充电方法。
本文首先介绍了课题的背影及意义和电池的充电方法。
之后设计了主电路的拓扑，主电路部分主要包括功率因数校正电路及DC-DC变换电路，并对主电路的参数与器件进行了选择与设计。
而后对控制电路进行了设计，控制电路主要是基于DSP来实现对充电器的控制，DSP依据估算的电池SOC值划分三阶段充电，而恒流恒压主要通过PID调节实现。
同时本文还设计了电压，电流，温度等的检测电路，为防止过流过压及温度过高还设计了保护电路。
最后设计了充电器的软件部分，着重介绍了SOC算法及基于SOC的三阶段充电控制流程。
关键字：纯电动汽车，DSP，PFC，充电器IIIAbstractWith the world's energy problems and environmental issues become more and more prominent, electric vehicles have zero emissions and efficient features and therefore subject to more and more attention, but the pure electric vehicle charging problem still is the bottleneck in the fast development of electric vehicles. This paper designs available pure electric vehicle lithium batteries used in the rapid smart charger on the basis of a lot of data analysis, present situation and characteristics of the battery. In the paper, charging of lithium battery is using the first cross-flow, constant pressure last float three-stage charging method.This paper first Introduction back and significance of the subject and battery charging methods, After design the topological of the main circuity, the main part of the main circuit, including power factor correction circuit and DC-DC converter circuit, and the selection and design for the parameters and devices of the main circuits. Then the paper design the control circuit, the control circuit to implement the feedback control of the charger is based on DSP, the DSP based on the estimated SOC of battery is divided into three stages charging, and the realization of constant current constant voltage base on PID regulator. The article also designed the detection circuit of the voltage, current, temperature, etc., in order to prevent overcurrent, overvoltage and temperature the paper has also designed a protection circuit. Last design the software portion of the charger, highlighting the SOC algorithm and the SOC-based three-stage charge control process。
毕业设计(论文)-新能源汽车充电桩布局
毕业设计（论文）-新能源汽车充电桩布局新能源汽车充电桩布局规划摘要近年来,我国的新能源汽车迎来了充电桩建设的狂潮。
就目前为止,各个地区都提出了充电桩的建设规划,国家的电网也在积极地向社会投入电动汽车充换电设施建设。
新能源汽车的充电桩建设已经在大众之间普遍开始应用了,新能源充电桩建设从2017年底由北京提出,已经力争到20万辆车都会运用新能源技术。
2014年,北京在全市已建成了1000个直流的快速充电桩,上海在2015年对于全市范围内,将近六千个充电桩进行了布局。
由此,我们可以看出,我国目前正在积极地推进新能源汽车的发展。
在新能源汽车的使用过程中,不仅可以对空气环境进行一定的改善,同时也可以解决资源匮乏的问题。
这种解决方案在一定程度上可以带动国家经济的发展,同时也可以对资源进行一定的节约,达到节能减排的目的。
在建设新能源汽车的运行过程中,配套的充电站是电池汽车顺利运用的基础。
在全球范围内,对于汽车行业的前景尚不明朗的情况下,充电站的建设是推动新能源汽车发展和普及的关键。
因此,有关于新能源汽车随着产业的步伐不断前进,就需要改变新能源汽车推广时的现状。
就目前社会来说,电动汽车的需求量在不断的增加,因此关于交流充电桩的建设和管理费用也在不断的增加。
关于充电桩的布局,就需要合理优化的配置来进行建设,以此可以推动其电动汽车行业高效的发展。
关键词,新能源汽车,配套充电站,交流充电桩AbstractIn recent years, China's new energy vehicles ushered in the construction of charging pilefrenzy. So far, various regions have proposed the construction of charging piles, the State Grid isalso actively investing in the construction of electric vehicle charging facilities for the community.Charging pile construction of new energy vehicles has begun to be widely used among the public, the construction of new energy charging pile from the end of 2017 by the Beijing, has been trying to use the new car will be 200 thousand new energy technologies. 2014, Beijing has been built in the city's 1000 DC fast charging pile, Shanghai in the city for the year 2015, nearly six thousand charging pile layout. As a result, we can see that China is actively promoting the development of new energy vehicles. In the use of new energy vehicles, not only can improve theair environment, but also can solve the problem of resource scarcity. This solution to a certain extent, can promote the development of the national economy, but also can save a certain amount of resources to achieve the purpose of energy saving and emission reduction. In the construction of new energy vehicles in the process of supporting the charging station is the basis for the smooth use of battery vehicles. On a global scale, the prospects for the automotive industry is still unclear, the construction of the charging station is the key to promote the development and popularization of new energy vehicles. Therefore, the new energy vehicles with the pace of the industry continues to move forward, we need to change the status quo of the promotion of new energy vehicles. On the current society, the demand for electric vehicles isincreasing, so the construction and management of AC charging pile is also increasing. On the layout of the charging pile, you need to optimize the allocation of reasonable construction, which can promote the efficient development of the electric vehicle industry.Key words: new energy vehicle; matching charging station; AC charging pile引言电动汽车在当今社会开始普及起来,作为一种新能源汽车,电动汽车越来越受人们的重视,随着电动汽车的使用量在不断的增加,因此建设配套的充电设备也是刻不容缓的。
毕业设计电动车车载充电器的设计
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1课题的研究背景及意义 (1)1.2电动车车载充电器的研究应用现状 (1)1.3论文的研究内容 (2)2铅酸蓄电池的充电方法研究 (3)2.1铅酸蓄电池的研究 (3)2.1.1铅酸蓄电池的工作原理 (3)2.1.2铅酸蓄电池的性能参数 (3)2.1.3铅酸蓄电池的充放电特性 (5)2.2常用充电方法的研究 (6)2.2.1蓄电池充电理论 (6)2.2.2充电方法 (6)3车载充电器的设计方案 (8)3.1充电器的主要设计要求和指标 (8)3.2充电方法的选择 (8)3.3充电停止控制方法的确定 (9)3.4充电器设计方案的确定 (10)4充电器的硬件设计 (13)4.1主回路的设计和实现 (13)4.1.1单相桥式整流和全波整流 (13)4.1.2开关变换电路拓扑结构的选择 (14)4.1.3开关器件的选择 (16)4.1.4高频变压器的设计. (17)4.1.5输出滤波电感的设计 (18)4.1.6输入输出滤波电容的选择 (18)4.2控制及驱动电路的设计 (20)4.2.1光耦的介绍 (20)4.2.2控制驱动电路的设计 (20)4.3 电压和电流采样电路的设计 (22)4.3.1 电压采样电路的设计 (22)4.3.2 霍尔电流传感器的介绍 (23)4.3.3 电流采样电路的设计 (23)4.4 RS232通讯的设计 (24)4.5辅助电源的设计 (25)5充电器的软件设计 (26)5.1软件设计思想 (26)5.2软件的设计 (26)5.2.1电流电压采集的设计 (29)5.2.2 PWM输出的设计 (29)5.2.3液晶显示的设计 (30)5.2.4 RS232通讯的设计 (31)6电路调试和仿真 (33)6.1液晶显示和PWM控制的仿真 (33)6.2电压电流采样的仿真 (34)6.3参考电压的仿真 (35)7总结与展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1车载充电器原理图 (39)附录2主要程序 (45)摘要燃油汽车必将随着石油的减少而渐渐从市场上淡去，新的交通工具必将重新占领市场。
电动汽车充电桩设计毕业论文
湘潭大学毕业设计文档汇编题目：电动汽车充电桩设计学院：兴湘学院专业：自动化学号：姓名：指导教师：完成日期： 2016年5月目录一、毕业设计说明书(论文)二、毕业设计开题报告三、毕业设计中期检查及评语四、学生答辩记录表五、文献翻译湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目：电动汽车充电桩设计学院：兴湘学院专业：自动化学号：姓名：指导教师：完成日期： 2016年5月湘潭大学毕业设计任务书设计题目：电动汽车充电桩设计学号：姓名：专业：自动化指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求主要内容：设计基于DC/DC功率变换器的充放电控制系统的电动汽车充电桩，主要工作包括PWM整流逆变器的设计及其调制策略，控制策略；双向DC/DC变换器的主拓扑选型，实现系统对蓄电池先恒流再恒压的充电及恒流放电控制策略；建立实验仿真模型，对充电系统及其控制策略进行验证。
基本要求：（1）掌握电动汽车充电桩设计的总体方案（2）掌握整流逆变器的工作原理，研究其调制策略控制策略（3）掌握双向DC/DC功率变换器的工作原理，研究其控制策略（4）学会建立适用于电动汽车充电电池的电池模型（5）实现系统对电池先恒流再恒压的充电模式及恒流放电模式（6）建立系统的仿真模型，对充电系统及控制策略进行验证二、重点研究的问题（1）整流逆变器的工作原理及其调制策略控制策略（2）双向DC/DC功率变换器的工作原理，研究其控制策略（3）系统对电池先恒流再恒压的充电模式及恒流放电模式三、进度安排四、应收集的资料及主要参考文献[1]李俄收，吴文民.电动汽车蓄电池充电对电力系统的影响及对策.华东电力2010[2]李瑞生，周逢权，李献伟.潮流控制的电动汽车智能化充电站.电力系统保护与控制，2010[3]夏德建.电动汽车研究综述.能源技术经济，2010[4]李晓华，钱虹.新能源汽车行业技术瓶颈及发展趋势.电源技术，2011[5]袁琦.可再生能源发电中的储能技术.电力电容器与无功补偿，2009[6]宋晓芳，薛峰，李威等.智能电网前沿技术综述.电力系统通信，2010[7]寇凌峰.区域电动汽车充电站规划的模型与算法.现代电力，2010[8]李瑾.智能电网与电动汽车双向互动技术综述.供用电技术，2010[9]李立理，周原冰.我国发展电动汽车充电基础设施若干问题分析.能源技术经济，2011[10 ]鲁莽，周小兵，张维.国内外电动汽车充电设施发展状况研究.华中电力，2010 [11」刘刚，胡四全，姚为正.电池储能系统双向PCS的研制.电力电子技术，2010[12]王兆安，黄俊.电力电子技术.北京:机械工业出版社，2002[13]张崇巍，张兴.PWM整流器及其控制.北京:机械工业出版社，2003[14 ]伍小杰，乔树通.三相电压型PWM整流器控制技术综述.电机工程学报，2005[15]王英，陈辉明.三相PWM整流器新型相位幅值控制.中国电机工程学报，2003[17]唐杰，邹爱，李胜刚.逆变器用SPWM波形发生器的设计.控制技术，2010湘潭大学毕业设计评阅表学号姓名专业自动化毕业设计题目：电动汽车充电桩设计湘潭大学毕业设计鉴定意见学号：姓名：专业：自动化毕业论文（设计说明书）64页图表张目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1课题研究背景及其意义 (1)1.2充电系统国内外研究现状 (2)1.2.1国外研究现状 (2)1.2.2国内研究现状 (2)1.3研究主要方案简介 (3)1.4本论文完成的主要工作 (4)第二章锂电池充放电特性及模型分析 (4)2.1锂电池的介绍 (4)2.1.1工作原理 (4)2.1.2结构 (5)2.1.3充放电特性 (5)2.2充电技术 (6)2.2.1理论依据 (6)2.2.2充电方式 (7)2.2.3锂电池的充电方式 (8)2.2.4极化现象 (9)2.3电池模型 (10)2.3.1内阻模型 (11)2.3.2 Thevenin模型 (11)2.3.3四阶模型 (11)2.3.4 PNGV模型 (12)2.3.5 GNL模型 (12)2.4本章小结 (13)第三章三相电压型PWM整流器的基本原理与建模分析 (13)3.1 PWM整流器基本原理概论 (14)3.2可逆充放电装置中PWM整流器的选择 (16)3.2.1 PWM整流器的分类 (16)3.2.2 PWM整流器的选择 (16)3.3三相PWM变流器的工作原理 (17)3.4三相PWM整流器的数学模型 (20)3.4.1三相VSR一般数学模型 (20)2.4.2两相静止坐标系下的数学模型 (22)2.4.3基于旋转坐标的数学模型 (22)3.5三相PWM整流器的控制策略 (24)2.5.1间接电流控制 (24)2.5.2直接电流控制方式 (26)2.5.3电压定向的空间矢量控制 (27)3.6本章小结 (29)第四章应用于充电桩的双向DC-DC变流器的研究 (29)4.1双向DC/DC变换器的拓扑选 (29)4.1.1单向DC／DC变换器的拓扑结构 (29)4.1.2双向DC／DC变换器的拓扑结构 (30)4.2双向DC/DC变换器的原理介绍 (32)4.2.1双向Buck/Boost变换器 (32)4.2.2双向半桥变换器 (32)4.2.3双向Cuk变换器 (33)4.2.4双向SEPIC变换器 (33)4.3双向DC/DC变换器的工作模式 (34)4.4双向DC/DC变换器的控制策略 (38)4.4.1控制双向功率流的两种方法 (38)4.4.2双向DC/DC控制变换器控制策略 (39)4.5本章小结 (40)第五章电动汽车充电桩系统的总体设计与仿真 (41)5.1充电桩控制系统总体控制策略方案研究 (41)5.1.1几种充电模式比较 (41)5.1.2充放电控制策略 (42)5.2充放电系统主电路参数选取 (45)5.2.1 IGBT的选取 (45)5.2.2整流器交流侧电感的选取 (45)5.2.3整流器直流侧电容的选取 (47)5.2.4 DC/DC储能电感的选取 (47)5.2.5电池的选取 (48)5.3三相电压型PWM整流器控制系统设计 (48)5.3.1电流内环设计 (49)5.3.2电压外环设计 (51)5.4双向DC/DC控制系统设计 (52)5.4.1控制系统的动态结构图 (52)5.5充放电系统建模与仿真 (54)5.5.1充电桩充电状态仿真结果分析 (55)5.5.2充电桩放电状态仿真结果分析 (57)5.5.3充电桩充放电状态仿真结果分析 (59)5.6本章小结 (61)第六章设计总结与展望 (62)参考文献 (64)电动汽车充电桩设计摘要：电动汽车交流充电桩是电动汽车充电设备中最常见的基础设施之一，也是电动汽车实现产业化与市场化的重要前提。
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BI YE SHE JI（20 届）纯电动汽车充电器设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月III摘要随着世界上能源问题与环境问题越来越突出，电动汽车有着零排放和高效的特点，因此受到越来越高的重视，但是纯电动汽车的充电问题依然是制约电动汽车快速发展的瓶颈。
本文是在对大量的资料分析，电池特性及其发展现状的研究基础上,设计了可供纯电动汽车锂电池组充电使用的快速智能充电器。
文中对锂电池的充电是采用先横流后恒压最后再浮充的三段式的充电方法。
本文首先介绍了课题的背影及意义和电池的充电方法。
之后设计了主电路的拓扑，主电路部分主要包括功率因数校正电路及DC-DC变换电路，并对主电路的参数与器件进行了选择与设计。
而后对控制电路进行了设计，控制电路主要是基于DSP来实现对充电器的控制，DSP依据估算的电池SOC值划分三阶段充电，而恒流恒压主要通过PID调节实现。
同时本文还设计了电压，电流，温度等的检测电路，为防止过流过压及温度过高还设计了保护电路。
最后设计了充电器的软件部分，着重介绍了SOC算法及基于SOC的三阶段充电控制流程。
关键字：纯电动汽车，DSP，PFC，充电器IIIAbstractWith the world's energy problems and environmental issues become more and more prominent, electric vehicles have zero emissions and efficient features and therefore subject to more and more attention, but the pure electric vehicle charging problem still is the bottleneck in the fast development of electric vehicles. This paper designs available pure electric vehicle lithium batteries used in the rapid smart charger on the basis of a lot of data analysis, present situation and characteristics of the battery. In the paper, charging of lithium battery is using the first cross-flow, constant pressure last float three-stage charging method.This paper first Introduction back and significance of the subject and battery charging methods, After design the topological of the main circuity, the main part of the main circuit, including power factor correction circuit and DC-DC converter circuit, and the selection and design for the parameters and devices of the main circuits. Then the paper design the control circuit, the control circuit to implement the feedback control of the charger is based on DSP, the DSP based on the estimated SOC of battery is divided into three stages charging, and the realization of constant current constant voltage base on PID regulator. The article also designed the detection circuit of the voltage, current, temperature, etc., in order to prevent overcurrent, overvoltage and temperature the paper has also designed a protection circuit. Last design the software portion of the charger, highlighting the SOC algorithm and the SOC-based three-stage charge control process。
Keywords: pure electric vehicles, DSP, PFC , chargerIII目录摘要 (I)ABSTRACT ......................................................................................................... I I 目录 ..................................................................................................................... I II 第一章绪论 . (1)1.1课题背景及意义 (1)1.1.1电动汽车发展简介 (1)1.1.2纯电动汽车充电设备的发展现状 (1)1.2电动汽车的关键技术 (2)1.2.1电池技术 (2)1.2.2电力驱动及其控制 (3)1.2.3总线控制系统 (4)1.2.4电池管理系统 (4)1.3蓄电池的充电方法 (5)1.4论文的主要内容 (7)第二章充电器硬件电路设计 (9)2.1充电器总体方案的确定 (9)2.2PFC电路设计 (10)2.2.1功率因数校正技术 (10)2.2.2 PFC硬件电路 (11)2.2.3电路参数的计算 (14)2.2DC-DC变换电路设计 (15)2.3.1电路拓扑结构的选择 (15)2.3.2电路参数的计算 (17)2.4控制器设计 (19)2.5DSP外围电路设计 (21)2.5.1时钟电路设计 (21)2.5.2电源及复位电路 (22)III2.6检测电路设计 (23)2.6.1电压检测电路设计 (23)2.6.2电流检测电路设计 (24)2.6.3温度检测电路 (24)2.7保护电路设计 (25)2.8驱动电路设计 (26)第三章软件设计 (29)3.1充电器软件流程框图 (29)3.2SOC估计程序 (29)3.2.1折算库伦效率 (30)3.2.2卡尔曼滤波算法的设计 (31)3.2.3基于卡尔曼滤波的SOC算法流程图 (32)3.3电池三阶段充电控制程序 (33)3.4恒流恒压的PID调节 (34)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)III第一章绪论1.1课题背景及意义1.1.1电动汽车发展简介自从1886年1月29日，两位德国人卡尔﹒本茨与戈特利布﹒戴姆勒获得世界上第一辆汽车的专利权，标志着世界上第一辆汽车的诞生，汽车已经发展了一百二十多年了。
汽车的产生已经深刻的改变了人类的发展方式，并极大的促进了世界经济的发展，给人们的生活带来诸多的方便。
特别是现在汽车的作用越来越重要，已经成为我们生活中不可缺少的一部分。
但是伴随着汽车的大发展很多问题也随之出现了，由于传统的汽车都是以石油或液化天然气为燃料，燃烧排出的尾气大部分是含有污染物的气体，对人类的身体健康带来很大的影响。
特别是最近几年随着汽车价格的降低，以及我国经济的快速发展，私家车越来越多，我们能明显的感受到空气质量的下降。
同时石油这种资源属于不可再生资源且探明的储量有限，因此发展一种无污染新型汽车代替现在的燃油汽车是必然趋势。
而电动汽车就具有以上优点，其必将取代燃料汽车成为未来汽车的发展方向。
虽然电动汽车有着光明的前景，世界各国政府以及大型的汽车公司也在不遗余力的发展电动汽车，更新电动汽车技术，但我们也必须清楚地认识到在电动汽车的各个关键领域还有很多技术尚不成熟，需要大力发展。
电动汽车的充电技术就是其中之一，现在电动汽车在充电方面主要存在的问题是充电时间过长及因充电控制不理想造成的电池寿命缩短等。
这些问题严重的影响了电动汽车的运行里程，降低了可充电电池使用时间，造成电动汽车成本的增加。
为解决上述问题，必须开发出既具有良好控制技术又能缩短充电时间的新一代电池充电器。
1.1.2纯电动汽车充电设备的发展现状电动汽车的充电设备主要有充电机，充电桩，充电站以及相应的配套设施。
国外如美英法日韩等都在大力发展自己的充电设备。
(1)美国的加州，佛吉尼亚州等州联合一些大公司在旧金山、奥克兰等城市-1-的主要公路、大型停车场、居民区等安装了大量充电设备，这些投资将涉及10亿美金之巨。
(2)现在日本预计其充电站的数量已接近1000座，在东京随处可见充电设备，同时日本政府还表示，要在日本的试点城市的旅店，商城，电影院等地安装充电电源，以供电动车主免费使用。
(3)在英国进伦敦市区就有60余个充电设施，电动车主每年只要上缴75英镑，就可不计次数的使用这些充电设备。
近几年我国各地也在大力发展充电设备，在充电设备发展上与以上几个发达国家差距并不远，在政府和国家电网等的支持下，截止到2010年在北京、上海、大连、重庆、青岛等10个大城市建设了50余座充电站。
1.2电动汽车的关键技术1.2.1电池技术可充电电池是整个电动汽车的动力基础，但同时也是制约电动汽车在整个汽车市场快速发展的主要因素之一。
要使电动汽车在整个汽车市场上具有竞争力，就要开发出具有比能量高、比功率大、使用寿命长的电池。
但一直以来电池技术所面临的关键问题主要包括，电池能量密度低，电池组的重量过重，续驶里程有限。
到目前为止，电动汽车车用动力蓄电池已经发展了三代了，取得明显的突破。
第一代电池是铅酸电池。
第二代电池是碱性电池，其中以锂离子组成的电池应用最广。
第三代电池是燃料电池。
由于可以控制其燃料的反应过程，因此是理想的汽车用电池，但是其很多关键技术还有待提高。