電動汽車鋰離子蓄電池充電器的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源資源緊張、環(huán)境污染嚴(yán)重也隨之而來，如何能夠利用綠色資源減少環(huán)境污染成為人們首先考慮的目標(biāo)[1]，為了減少石油等不可再生資源的消耗，低能耗的電動汽車成為最為廣泛推廣的交通工具[2]，這就帶動了電動汽車在汽車行業(yè)的發(fā)展，其中，蓄電池的充電技術(shù)是影響電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，這就加快人們對蓄電池快速充電技術(shù)的研究。鋰離子蓄電池因其在相同電能容量的情況下質(zhì)量密度小、使用循環(huán)壽命長等特點(diǎn)[3]，而被逐漸應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域。其中，

2、在蓄電池充電技術(shù)的研究方面，如何縮短蓄電池的充電時間、提高充電效率和延長蓄電池的使用壽命成為了蓄電池充電技術(shù)領(lǐng)域最為關(guān)注的課題。
　　首先，本文對蓄電池充電技術(shù)國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡單敘述，還詳細(xì)介紹了蓄電池的充電定律——馬斯三大定律[4]和蓄電池最佳充電電流曲線，還對多種常用蓄電池的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析，選擇鋰離子蓄電池作為電動汽車的車載電池，針對鋰離子蓄電池特性及多種常用充電方法對比，采用脈沖式快速充電方法作為鋰離子蓄電池最佳充

3、電方法[5]。這種充電方法能夠縮短鋰離子蓄電池的充電時間，提高對電網(wǎng)電能的利用率[6]。
　　再次，本文所設(shè)計的充電器樣機(jī)主要包括充電主電路、采樣電路和控制電路三個部分。其中，主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選用具有雙向能量流動的雙向全橋 DC-DC變換器，提高了整個系統(tǒng)工作效率[7]。主電路還包括功率因數(shù)校正電路和輸出濾波電路?？刂齐娐凡捎昧薚I公司生產(chǎn)的型號為TMS320F2812的DSP控制芯片，該芯片對充電主電路進(jìn)行控制，控制充電主電路中

4、電流的方向，完成蓄電池充電。本文對幾種常用控制算法進(jìn)行分析，提出本文采用的控制算法——滯環(huán)PID控制。同時，本文還設(shè)計了蓄電池組端電壓檢測電路、蓄電池的輸入電流檢測電路和蓄電池組溫度檢測電路和MOSFET驅(qū)動保護(hù)電路，來提高充電器的可靠性及安全性。
　　最后，通過MATLAB/Simulink仿真軟件對主電路以及所選擇的充電控制算法進(jìn)行仿真研究，并給出了多種控制算法的仿真波形。并設(shè)計了10節(jié)蓄電池充電樣機(jī)，利用DSP芯片控制驅(qū)動開