动力锂离子电池充电电源设计

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1、SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书动力锂离子电池充电电源设计学院：电气与电子工程学院专业：自动化学生姓名：赵永国学号：0812107100指导教师：王健2012年06月II摘要摘要随着全球能源与环境问题的日益突出，电动汽车在节能减排方面的优势使其得到迅速发展。电动汽车充电电源为电动汽车持续运行提供有效的能源补给，是电动汽车发展的关键零部件之一。因此，设计和研制能较好地满足动力锂离子电池的充电需求的动力锂离子电池充电电源，对电动汽车产业化和市场化有重要意义。本文首先确定了充电电源的总体方案，设计了一款以SG3525和IR2113芯片为控制和驱动芯片的高

2、频逆变式充电电源，电源主电路采用高频整流电路、滤波电路、高频逆变电路等。完成了主电路中变压器的设计及功率磁性元器件的设计，主要功率器件的选型等，进行了控制电路设计，控制部分采用电压外环电流内环的双闭环PI调节器实现主电路的恒流恒压输出，同时设计了保护电路，防止过压过流现象的发生。关键词：高频逆变，充电电源，PI，电动汽车，全桥变换I摘要AbstractWiththeglobalenergyandenvironmentalissueshaveingbecomeincreasinglyprominent,electricvehiclesintermsofenergysavingandemissio

3、nreductionhavebeendevelopingrapidly.Andelectricityprovidingsuchvehicleswithcontinuingandeffectiveenergyisoneofthekeycomponentsofitsdevelopment.Therefore,thedesignandproductionofbetterchargingsourcethatcanmeettheneedsoflithium-ionbatteryisextremelyimportanttotheindustrializationandmarketizationofthee

4、lectricvehicle. Thisthesisdetermines,inthefirstpart,theoverallschemeofachargingsource,whichcontrolledanddrivenbyaSG3525andIR2113chiphigh-frequencyinverter.Themaincircuitofthechargingsourceconsistsofhigh-frequencyrectifiercircuit,filtercircuit,highfrequencyinvertercircuitandsoon.Thethesiscompletesthe

5、designofthetransformerinthemaincircuitandofpowermagneticcomponent,analysestheselectionofthemainpowerdeviceaswell.What'smore,duringthecontrolcircuitdesign,constantcurrentandconstantvoltageoutputinthemaincircuitarerealizedbyusingdoubleclosed-loopPIregulator—voltageloopandcurrentloopinthecontrolpart.In

6、themeantime,aprotectioncircuitisdesignedtopreventtheoccurrenceofover-voltageandover-current.Keywords:Highfrequencyinverter,Chargingpowersupply,PI,Electricvehicles,FullbridgeI目录目录摘要IAbstractII目录III第一章引言11.1本课题所研究的背景和意义11.2国内外研究现状21.3发展趋势31.4论文的主要工作5第二章课题的总体设计方案72.1主回路拓扑选择72.2方案的设计与论证82.3系统的工作原理102.4结

7、论11第三章充电电源主回路设计123.1充电电源设计指标123.2主电路参数计算123.2.1输入整流滤波电路计算123.2.2高频变压器的设计133.2.3MOSFET的选择163.2.4输出高频电感的设计163.2.5输出滤波电容的计算163.2.6隔直电容的选取173.2.7输出整流二极管选取183.3MOSFET的缓冲电路183.4本章小结19第四章充电电源的控制电路设计204.1调节器的