本文關(guān)鍵詞：動(dòng)力電池智能充電技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：電動(dòng)汽車(chē)的普及和應(yīng)用對(duì)于促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的發(fā)展具有十分重要的意義,如今,各國(guó)政府都在倡導(dǎo)走可持續(xù)發(fā)展道路,大力推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的普及和應(yīng)用,并且為整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展提供了巨大的人力、物力和財(cái)力等方面的支持。從目前來(lái)看,影響電動(dòng)汽車(chē)快速普及和應(yīng)用的因素主要有控制復(fù)雜、續(xù)航里程短和充電時(shí)間長(zhǎng),其中充電時(shí)間較長(zhǎng)是制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一,因此電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池的充電技術(shù)成為了電動(dòng)汽車(chē)研究與開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵領(lǐng)域。本文提出了一種針對(duì)動(dòng)力電池的快速智能充電方案,以松下LC-RA1212閥控式鉛酸蓄電池為單元搭建了動(dòng)力電池模型,針對(duì)此動(dòng)力電池模型完成了整個(gè)智能快速充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在該設(shè)計(jì)方案中,智能充電方案采用恒流充電和脈沖充電相結(jié)合的方法,使用模糊自適應(yīng)整定PID(Fuzzy-PID)控制器實(shí)現(xiàn)控制。其中,Fuzzy-PID控制器非常適合蓄電池物理充放電特性,實(shí)時(shí)性效果優(yōu)于常規(guī)PID控制策略,能夠確保蓄電池充電過(guò)程控制在較好的范圍內(nèi)。本文主要工作包含如下幾部分:首先,介紹了當(dāng)前動(dòng)力電池的充電方法以及相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn),綜合各種充電方法的特點(diǎn),本文提出了針對(duì)鉛酸蓄電池的智能快速充電方法-恒流充電與脈沖充電相結(jié)合的快速充電方法。然后,設(shè)計(jì)了基于Fuzzy-PID控制器的智能快速充電控制系統(tǒng),并搭建了電壓環(huán)控制系統(tǒng)和電流環(huán)控制系統(tǒng)的仿真模型,通過(guò)Matlab/Simulink仿真結(jié)果分析,Fuzzy-PID控制效果明顯優(yōu)于常規(guī)PID控制方法。最后,對(duì)智能快速充電系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,闡述了以TMS320DSPLF2407為主控器的硬件部分的設(shè)計(jì)。并且設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件控制系統(tǒng),測(cè)試數(shù)據(jù)表明,該方案能夠達(dá)到動(dòng)力電池的充電要求,在速度上有較大的提升。
【關(guān)鍵詞】：鉛酸蓄電池 充電方法 Fuzzy-PID控制方法
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-9
• 1.1 研究背景與研究意義7
• 1.2 動(dòng)力電池充電技術(shù)的研究現(xiàn)狀7-8
• 1.3 本文主要內(nèi)容8-9
• 第2章 動(dòng)力電池充電技術(shù)9-15
• 2.1 動(dòng)力電池充電方法9-12
• 2.2 本文充電策略12-14
• 2.2.1 本文充電方法12-13
• 2.2.2 停充控制方法13-14
• 2.3 鉛酸蓄電池智能充電系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案14-15
• 第3章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)15-25
• 3.1 智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)15-17
• 3.1.1 控制方法選擇15
• 3.1.2 Fuzzy-PID15-16
• 3.1.3 智能控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)16-17
• 3.2 智能控制系統(tǒng)模型分析17-18
• 3.2.1 充電主回路數(shù)學(xué)模型17-18
• 3.2.2 電流環(huán)分析18
• 3.2.3 電壓環(huán)分析18
• 3.3 Fuzzy-PID控制器的設(shè)計(jì)18-22
• 3.3.1 量化因子和決策因子的選取18-19
• 3.3.2 模糊控制器的設(shè)計(jì)19-22
• 3.3.3 模糊控制器仿真模型的建立22
• 3.4 仿真結(jié)果與分析22-25
• 3.4.1 電壓環(huán)仿真結(jié)果與分析23-24
• 3.4.2 電流環(huán)仿真結(jié)果與分析24-25
• 第4章 智能快速充電系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)25-37
• 4.1 硬件系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)參數(shù)25
• 4.2 主電路設(shè)計(jì)25-32
• 4.2.1 整流電路設(shè)計(jì)26-27
• 4.2.2 高頻開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)27-28
• 4.2.3 斬波電路設(shè)計(jì)28-32
• 4.3 輔助電路設(shè)計(jì)32-37
• 4.3.1 隔離驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)32-33
• 4.3.2 采樣電路設(shè)計(jì)33-36
• 4.3.3 輔助電源電路設(shè)計(jì)36-37
• 第5章 智能快速充電系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)37-42
• 5.1 軟件系統(tǒng)總體框架37
• 5.2 智能快速充電系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)37-42
• 5.2.1 DSP資源配置37-38
• 5.2.2 主程序設(shè)計(jì)38-39
• 5.2.3 A/D中斷子程序39
• 5.2.4 定時(shí)器1下溢中斷服務(wù)程序39-40
• 5.2.5 去極化子程序40
• 5.2.6 Fuzzy-PID控制子程序40-42
• 第6章 實(shí)驗(yàn)與分析42-50
• 6.1 主充電階段參數(shù)確定42-44
• 6.1.1 恒流充電階段參數(shù)確定42-43
• 6.1.2 脈沖充電階段參數(shù)確定43-44
• 6.2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)與分析44-50
• 6.2.1 恒流充電與脈沖充電相結(jié)合充電方法45-47
• 6.2.2 三階段恒流充電方法47-48
• 6.2.3 實(shí)驗(yàn)據(jù)數(shù)對(duì)比分析48-50
• 第7章 總結(jié)與展望50-52
• 7.1 總結(jié)50
• 7.2 展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-54
• 致謝54

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