電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁系統(tǒng)設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間：2020-10-15 22:36

　　環(huán)境污染日益嚴(yán)峻,資源枯竭日益突出,為了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,低碳、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式是各個(gè)國(guó)家發(fā)展首選。新能源電動(dòng)汽車(chē)環(huán)境污染小、清潔度高、節(jié)能效果佳的特點(diǎn),成為未來(lái)交通業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。新能源汽車(chē)的發(fā)展也會(huì)帶動(dòng)充電站、充電樁等附屬設(shè)施產(chǎn)的同步發(fā)展。本文在充分調(diào)研我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,分析了電動(dòng)汽車(chē)充電相關(guān)配套設(shè)施用戶(hù)需求,提出了電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁軟硬件設(shè)計(jì)方案。在硬件設(shè)計(jì)方面,主要結(jié)合既定的設(shè)計(jì)指標(biāo)通過(guò)參數(shù)計(jì)算,對(duì)各個(gè)模塊構(gòu)成元器件進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)。主控單元采用S3C44BOX處理器,負(fù)責(zé)充電樁充電、放電的協(xié)調(diào)工作和控制,主要包含有電池電壓管理,IC卡讀寫(xiě)控制,網(wǎng)絡(luò)接口,CAN通信接口,液晶LCD接口等。在主控單元的協(xié)調(diào)工作下,實(shí)現(xiàn)對(duì)外接各個(gè)電路的數(shù)據(jù)通信和控制,做到電池電壓信息的采集和控制、用卡身份驗(yàn)證,充電的控制以及費(fèi)用結(jié)算,剩余金額查詢(xún),充電金額記錄打印。在軟件設(shè)計(jì)方面,主要完成軟件系統(tǒng)的主程序、充電過(guò)程中的各程序設(shè)計(jì)功能。以外,還設(shè)計(jì)了各個(gè)模塊電路的通信和控制等相關(guān)程序。并采用Visual Basic 6.0開(kāi)發(fā)了上位機(jī)的監(jiān)測(cè)軟件,用于接收、處理和保存充電樁工作狀態(tài)以及計(jì)量數(shù)值,方便管理者統(tǒng)計(jì)分析,輔助決策。使用Matlab/Simulink仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的主電路進(jìn)行建模,對(duì)電路AC-DC部分及DC-DC變換器部分進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相關(guān)各元器件計(jì)算參數(shù)的選擇是合理的。通過(guò)對(duì)單一電路的功能測(cè)試和聯(lián)機(jī)綜合功能測(cè)試,結(jié)果表明,每一個(gè)獨(dú)立電路的功能都正常,整個(gè)系統(tǒng)的功能也能在主控制器的控制下,可完成所有數(shù)據(jù)的采集和處理,且系統(tǒng)工作穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：U491.8
【部分圖文】：

結(jié)構(gòu)圖,半橋電路,結(jié)構(gòu)圖

（２）系統(tǒng)輸出可調(diào)電壓，范圍在２５０？４００?Ｖ；??（３）系統(tǒng)輸出可調(diào)電流，范圍在０？２０Ａ；??（４）系統(tǒng)的額定功能功率是３?ＫＷ。??第二章提到，充電模塊主電路由ＡＣ－ＤＣ電路和雙向ＤＣ－ＤＣ變換器電路兩部。ＡＣ－ＤＣ電路是從２２０?Ｖ交流電整流后變成直流，通過(guò)逆變電路轉(zhuǎn)換成交流整流成適合蓄電池充電的直流電，最后通過(guò)雙向ＤＣ－ＤＣ電路給蓄電池允電Ｃ變換器具有充放電功能，能夠蓄電池放電時(shí)提供丨ｎ］路，達(dá)到儲(chǔ)存能量，提高。逆變器的作用是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的一種器件。由于輸入的交流電是２２０現(xiàn)輸出可調(diào)的２５０？４００?Ｖ的電壓輸出，同時(shí)也為了能夠改變電流的大小，逆這了實(shí)現(xiàn)這樣的目的。除此，為了安全考慮，起到保護(hù)作用，比如電路電壓、、電流過(guò)載保護(hù)和超溫保護(hù)等。??．１．２主電路ＡＣ－ＤＣ部分設(shè)計(jì)及其元器件參數(shù)的選型??于安全角度考慮，采用具有隔離功能的開(kāi)關(guān)電源。在數(shù)百瓦至數(shù)千瓦的范圍內(nèi)ＬＩ??■?Ｔ?Ｔ?．??

采集電路,端電壓

３．２．２電壓采集部分??本文利用Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ內(nèi)部自帶的８通道１０位ＡＤＣ采集蓄電池的充電電壓和電流。??為了能正確地采集蓄電池兩端的電壓，需要對(duì)電路進(jìn)行處理，具體電路如圖３－６所示，??利用分壓電阻和運(yùn)算放大器來(lái)對(duì)采集的電壓進(jìn)行處理，得到０？５?Ｖ的模擬電壓送入??Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ芯片處理。???１?Ｒ３００?Ｒ５００??士?，????ｇｉｏｏ?——：￣￣－?■?ａｎ〇??Ｂａｕｅｒｙ?２３ｋ?Ｉ???＿＿＿Ｃ６??｜ｆｅ２００?Ｃ３６?Ｉ?￣￣＾?０?１?ｕｆ??Ｏ?ｌｕｆ?二｜??｜１００ｋ??圖３－６端電壓采集電路??Ｆｉｇ．?３－６?Ｔｅｒｍｉｎａｌ?ｖｏｌｔａｇｅ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ??采用ＨＶ１６－Ｐ電壓傳感器去采集放電電容兩端電壓，采集電路如圖３－７所示，經(jīng)過(guò)??調(diào)理電路后送入Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ芯片處理。??Ｒ１０１??１Ｋ??＊?＋１５Ｖ?，????ＶＩＮ＋ＶＤＤ＋?—＾７?＼?ＡＲＩ??和?ｖＺｔ?—■?＾１?１?Ｔ?ＡＮ，??ｊ?ｌｌｌｆ?２?ＶＩＮ－?ＧＮＤ?———?２．３Ｋ?Ｉ???＝?＝Ｃ２６??ＨＶ１６－Ｐ?Ｉ＾＝Ｃ１６?＿?�。埃�?ｕｆ??０?ｌｕｆ?－??圖３－７放電電容電壓采集電路??Ｆｉｇ．?３－７?Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｃａｐａｃｉｔｏｒ?ｖｏｌｔａｇｅ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ??３．２．３電流采集部分??釆用ＨＳ０６－Ｐ系列的電流傳感器實(shí)現(xiàn)電流的采集，電路如圖３－８所示。電流傳感器??輸出的是電流信號(hào)

采集電路,電容電壓