电动汽车交流充电桩系统设计

发布时间：2020-10-15 22:36

　　环境污染日益严峻,资源枯竭日益突出,为了经济的发展,低碳、经济、环保的经济发展方式是各个国家发展首选。新能源电动汽车环境污染小、清洁度高、节能效果佳的特点,成为未来交通业发展的趋势。新能源汽车的发展也会带动充电站、充电桩等附属设施产的同步发展。本文在充分调研我国电动汽车现状的基础上,分析了电动汽车充电相关配套设施用户需求,提出了电动汽车交流充电桩软硬件设计方案。在硬件设计方面,主要结合既定的设计指标通过参数计算,对各个模块构成元器件进行选型和设计。主控单元采用S3C44BOX处理器,负责充电桩充电、放电的协调工作和控制,主要包含有电池电压管理,IC卡读写控制,网络接口,CAN通信接口,液晶LCD接口等。在主控单元的协调工作下,实现对外接各个电路的数据通信和控制,做到电池电压信息的采集和控制、用卡身份验证,充电的控制以及费用结算,剩余金额查询,充电金额记录打印。在软件设计方面,主要完成软件系统的主程序、充电过程中的各程序设计功能。以外,还设计了各个模块电路的通信和控制等相关程序。并采用Visual Basic 6.0开发了上位机的监测软件,用于接收、处理和保存充电桩工作状态以及计量数值,方便管理者统计分析,辅助决策。使用Matlab/Simulink仿真软件对设计的主电路进行建模,对电路AC-DC部分及DC-DC变换器部分进行了仿真分析。仿真结果表明本文设计的主回路拓扑结构及相关各元器件计算参数的选择是合理的。通过对单一电路的功能测试和联机综合功能测试,结果表明,每一个独立电路的功能都正常,整个系统的功能也能在主控制器的控制下,可完成所有数据的采集和处理,且系统工作稳定,实现了整个系统预期的设计目标。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U491.8
【部分图文】：

结构图,半桥电路,结构图

（２）系统输出可调电压，范围在２５０？４００?Ｖ；??（３）系统输出可调电流，范围在０？２０Ａ；??（４）系统的额定功能功率是３?ＫＷ。??第二章提到，充电模块主电路由ＡＣ－ＤＣ电路和双向ＤＣ－ＤＣ变换器电路两部。ＡＣ－ＤＣ电路是从２２０?Ｖ交流电整流后变成直流，通过逆变电路转换成交流整流成适合蓄电池充电的直流电，最后通过双向ＤＣ－ＤＣ电路给蓄电池允电Ｃ变换器具有充放电功能，能够蓄电池放电时提供丨ｎ］路，达到储存能量，提高。逆变器的作用是将直流电转换成交流电的一种器件。由于输入的交流电是２２０现输出可调的２５０？４００?Ｖ的电压输出，同时也为了能够改变电流的大小，逆这了实现这样的目的。除此，为了安全考虑，起到保护作用，比如电路电压、、电流过载保护和超温保护等。??．１．２主电路ＡＣ－ＤＣ部分设计及其元器件参数的选型??于安全角度考虑，采用具有隔离功能的开关电源。在数百瓦至数千瓦的范围内ＬＩ??■?Ｔ?Ｔ?．??

采集电路,端电压

３．２．２电压采集部分??本文利用Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ内部自带的８通道１０位ＡＤＣ采集蓄电池的充电电压和电流。??为了能正确地采集蓄电池两端的电压，需要对电路进行处理，具体电路如图３－６所示，??利用分压电阻和运算放大器来对采集的电压进行处理，得到０？５?Ｖ的模拟电压送入??Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ芯片处理。???１?Ｒ３００?Ｒ５００??士?，????ｇｉｏｏ?——：￣￣－?■?ａｎ〇??Ｂａｕｅｒｙ?２３ｋ?Ｉ???＿＿＿Ｃ６??｜ｆｅ２００?Ｃ３６?Ｉ?￣￣＾?０?１?ｕｆ??Ｏ?ｌｕｆ?二｜??｜１００ｋ??图３－６端电压采集电路??Ｆｉｇ．?３－６?Ｔｅｒｍｉｎａｌ?ｖｏｌｔａｇｅ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ??采用ＨＶ１６－Ｐ电压传感器去采集放电电容两端电压，采集电路如图３－７所示，经过??调理电路后送入Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ芯片处理。??Ｒ１０１??１Ｋ??＊?＋１５Ｖ?，????ＶＩＮ＋ＶＤＤ＋?—＾７?＼?ＡＲＩ??和?ｖＺｔ?—■?＾１?１?Ｔ?ＡＮ，??ｊ?ｌｌｌｆ?２?ＶＩＮ－?ＧＮＤ?———?２．３Ｋ?Ｉ???＝?＝Ｃ２６??ＨＶ１６－Ｐ?Ｉ＾＝Ｃ１６?＿?丁０．１?ｕｆ??０?ｌｕｆ?－??图３－７放电电容电压采集电路??Ｆｉｇ．?３－７?Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｃａｐａｃｉｔｏｒ?ｖｏｌｔａｇｅ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ??３．２．３电流采集部分??釆用ＨＳ０６－Ｐ系列的电流传感器实现电流的采集，电路如图３－８所示。电流传感器??输出的是电流信号

采集电路,电容电压