本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車充電電源的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：電動(dòng)汽車是以動(dòng)力電池為能源,被公認(rèn)為是二十一世紀(jì)的綠色交通工具,然而動(dòng)力電池充電時(shí)間長(zhǎng)是電動(dòng)汽車發(fā)展的一大瓶頸,因此對(duì)電動(dòng)汽車的高效快速充電技術(shù)的研究,以克服動(dòng)力電池充電時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題,就成為電動(dòng)汽車研究領(lǐng)域的重要方向之一,本文的主要內(nèi)容就是研究電動(dòng)汽車快速充電電源。給動(dòng)力電池充電,目前使用的常規(guī)方法主要是恒流、恒流限壓等,這些充電方法沒(méi)有很好的符合動(dòng)力電池的自身特性,導(dǎo)致充電效率低、充電時(shí)間長(zhǎng)等,因此對(duì)動(dòng)力電池的充電特性進(jìn)行研究具有重要意義。本文將對(duì)快速充電理論基礎(chǔ)、電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的極化現(xiàn)象等進(jìn)行分析研究,在此基礎(chǔ)上確定論文采用變脈沖充電的充電方案。為電動(dòng)汽車快速充電電源的設(shè)計(jì)提供充電波形的參考和依據(jù)。良好的充電主電路是快速充電的基礎(chǔ)。本文先是對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇確定進(jìn)行了分析討論,為了克服硬開(kāi)關(guān)電路的缺點(diǎn),電路中采用了軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。針對(duì)長(zhǎng)沙市公交系統(tǒng)汽車東站充電電源的指標(biāo)要求,首先確定了開(kāi)關(guān)器件的選擇,然后對(duì)ZVZCS全橋變換器的工作模態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)分析,完成了主要器件參數(shù)設(shè)計(jì),并用MATLAB (Simulink)軟件仿真驗(yàn)證了器件參數(shù)計(jì)算的合理性。本文在buck變換器等效模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算ZVZCS全橋變換器的變壓器副邊有效占空比,建立了ZVZCS全橋軟開(kāi)關(guān)變換器的小信號(hào)模型。并且針對(duì)脈沖充電過(guò)程中,由于電感和電容等非線性元件的存在,脈沖間歇?jiǎng)討B(tài)響應(yīng)效果不理想等問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于模糊PID的電動(dòng)汽車充電控制系統(tǒng),以充電主電路的傳遞函數(shù)為被控對(duì)象進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明：相對(duì)于經(jīng)典的PID控制,模糊PID控制算法更能適應(yīng)充電系統(tǒng)的要求。在上述分析研究的基礎(chǔ)上,完成了以MSP430F149為核心的充電系統(tǒng)控制回路的硬件設(shè)計(jì),包括最小系統(tǒng)、電流采樣電路、電壓采樣電路、溫度采樣電路、移相PWM及IGBT驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、顯示電路及供電電路的設(shè)計(jì)等。此外,對(duì)充電控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),并給出了主要程序的設(shè)計(jì)流程圖。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
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本文編號(hào)：1194564