电动汽车的快速充电设计

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1、电动汽车的快速充电设计电动汽车的快速充电设计摘要本论文以移相全桥直流变换器为基础，系统研究学习了移相全桥直流变换器的控制策略和电路拓扑结构中的重要问题，设计出电动汽车用磷酸铁锂电池快速充电器。充电方法的选择对锂电池的寿命和性能影响很大，在研究磷酸铁锂电池的工作原理及其充放电特性，确定了本充电电路采用三阶段充电法（恒流，恒压，浮充）。采用移相全桥软开关电路，选定IGBT为开关器件，减少了开关损耗和开关噪声。设计了基于C8051f002单片机和UCC3895的辅助控制电路，通过对充电电路的输出电压和输出电流，电池温度的监控，针

2、对不同的充电阶段单片机输出不同的电压和电流的给定值。保护电路和辅助电源电路的完成保证了整个充电电路功能的实现。最后完成相关系统软件的设计，通过软件来优化充电控制，保证了充电的安全可靠。关键词电动汽车ZVZCS软开关IGBTUCC389535电动汽车的快速充电设计THEDESIGNOFPOWERSUPPLYFORCHARGINGSPEEDLYUPTHEEVABSTRACTThisdissertationisdevotedtothestudyoftheimportantissuesofcontrolstrategiesofph

3、ase-shiftedfull-bridgeDCconcerter,andexploitsasetofrechargeableLiFePO4powersupplywhichisapplicabletoelectricvehicles.Themethodofchargingprogresshavegreatimpactontheperformanceandlifeforbatteries,inthestudyofLiFePO4bettarychargeanddischargeprinciple,thethree-strate

4、gychargingmetrod(constantcurrent,constantvoltage,thetricklecurrent),andtheintegratedcontrolmethod(temeraturecontrol,minimumcurrentcontrol).Weusefull-bridgephase-shiftingsoft-switchingcircuit,andselectedIGBTasswitchingdevices,toreducetheswitchinglossandcircuitnoise

5、.DesigntheauxiliarycontrolcircuitbasedonC8051f002andUCC3895.Protectioncircuit,auxiliarypowersupplycircuitguaranteethecompletionoftheentirechargingcircuitfunctionscanbeachieved.Finally,therelevantsystemsoftwaredesignwasintroduced.Realizethepurposeofthroughsoftwaret

6、oimprovechargingcontrol,ensurethesafetyofourchargingcircuit.KEYWORDSElectricVehicleZero-Voltage-Zero-CurrentSwitchingIGBTUCC389535电动汽车的快速充电设计目录摘要IABSTRACTII1.前言11.1电动汽车概况11.2新一代锂动力电池的发展11.3本文研究的主要内容22.系统的结构框图及设计方案32.1系统框图32.2方案的选择43.主充电电路工作原理54.控制系统硬件电路的设计74.1调节器电

7、路设计74.1.1模拟PI调节器74.1.2充电控制策略84.1.3电压电流双调节器的设计84.2脉冲发生电路及驱动电路94.2.1移相脉冲生成方法94.2.2UCC3895的应用特性和电路设计104.3驱动电路设计124.4检测电路的设计134.4.1充电器输出电压和电池电压的检测144.4.2输出电流的检测电路1535电动汽车的快速充电设计4.4.3温度采样及保护电路164.5C8051f002单片机系统174.5.1C8051f0028位单片机简介174.5.2晶振电路的设计184.5.3复位电路设计184.5.4单

8、片机外围电路设计194.6辅助电源电路的设计204.7系统的抗干扰设计215.充电器软件的设计225.1软件的设计思路225.2电压、电流采集模块的设计225.3DAC输出模块的设计225.4系统总体控制软件的设计24结论25致谢27参考文献28附录1源程序清单30附录2主电路和辅助电源电路原理图34附