300kW直流充电桩的设计
发布时间：2021-07-30 09:32
直流充电桩是新能源行业的重要组成部分,设计安全可靠、功能完善的直流充电桩极具工程意义。首先本文根据电动汽车直流充电桩应具备的功能,提出了大功率直流充电桩的总体设计方案和其技术参数指标,并详细介绍和分析了整个充电桩系统的组成和工作原理。为了解决大功率设备充电的问题,本文所提出设计均充轮充的工作方式,使其能应用在更丰富的充电场景。总体方案中,根据各功能分模块化设计充电桩各子模块,整个系统的组成主要包括主控制模块、大功率电源模块、人机交互单元、电能计量单元和射频读写卡单元等。主控制模块实现与外围设备的信息交互、数据的采集与处理、控制的功能;大功率电源模块为电动汽车提供直流电,三相输入交流电通过前级PFC电路转换为直流电输出,后级通过两个三相星型LLC变换器串联完成对直流电的宽范围调节;为解决用户操作接口的问题,设计了人性化的交互界面,用户可以通过触摸屏来完成对充电方式的选择,通过射频读卡模块完成充电交易的结算等功能。本文主要对核心部分主控制模块和电源模块进行详细的设计与介绍。为了解决系统任务调度的问题并提高任务实时性,充电桩主控制系统以STM32F407ZGT6为控制核心,与双控制板结构的设...
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２主控制系统结构框图??
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在中点箝位三电平整流器的基础上，Ｊ?Ｗ?Ｋｏｌａｒ提出了一种新型的三电平??整流器拓扑结构，也就是三相三电平ＶＩＥＮＮＡ整流器Ｕｌ?４８１。其整流器拓扑结构如??下图１－５所示，主电路上功率开关管数量减少，关断时每相桥臂上的功率开关管??所承受的电压应力为直流侧输出母线电压的一半，且上下桥臂不存在直通的情??况。??＇Ｐ??５＾０６?２?［０１２?２＾０１８?????Ｖｃｌ?，］??ｎ〇２?Ｓ?２ｉ〇３?２ｉ〇８＊－｜?２ｋＤ９?２＾０１４＾?２ｉ〇ｌＳ?Ｃ１??—ｎｓ?—?—?￣￣Ｅ??３?ｐ?３?￣￣＾■?ｖｄｃ｜Ｂ??２【Ｄ１?２?ｉ?１４?２?ｉ?０７?１１?）ｌ〇２ｉ〇ｌ?２ｉＤ１６??Ｌ＿＿Ｊ?Ｉ?Ｉ?Ｖｃ２ｊＣ２??２ｉ〇５?２ｉ〇ｌｌ?２ｉ〇１７??ｒ１?＾＾??Ｉｓａ？－?ｌｓｂ＞?Ｌｓｃｆ?，ｎ??Ｍ?ｉｂ?‘?ｌｃ?－??Ｕａ?个?Ｕｂ?个?ＵｃＯ??Ｎ??图１－５三相ＶＩＥＮＮＡ整流器拓扑图??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车直流充电桩控制系统的设计与实现[J]. 陆濛洲,罗印升,宋伟. 电子科学技术. 2017(04)
[2]基于STM32的智能充电桩嵌入式控制系统设计[J]. 张晓军,谢辉迪,许剑锐,许招阳. 电子测量技术. 2017(02)
[3]直流充电桩电源应用方案[J]. 国内外机电一体化技术. 2017(01)
[4]中国新能源汽车充电基础设施产业建设研究[J]. 王潼,李平. 汽车工业研究. 2017(01)
[5]电动汽车非车载充电机控制导引电路验证设计[J]. 王聪慧,乔海强,单栋梁,杨昌富,张臻. 电源世界. 2016(12)
[6]VIENNA整流器PFC控制的设计与实现[J]. 张勇,张晓丽,王卓琳,古韶辉,吴昊. 电子世界. 2016(21)
[7]三相VIENNA整流器双闭环控制策略及其参数研究[J]. 汪鹏,李山,郭强,陈敏,宋立风,李晓. 电源学报. 2018(05)
[8]基于单周期控制的三相三电平PFC整流器中点电压平衡方法[J]. 高铁峰,仲宙宇,张森,赵剑锋. 电力自动化设备. 2016(07)
[9]电动汽车交流充电桩控制系统设计[J]. 徐坤,周子昂,吴定允,耿文波,李向东. 河南科技大学学报(自然科学版). 2016(03)
[10]新能源汽车充电设施建设问题分析[J]. 李钟波. 企业科技与发展. 2016(02)
博士论文
[1]三相VIENNA整流器调制技术及非线性控制策略研究[D]. 马辉.华南理工大学 2016
[2]VIENNA整流器关键技术问题研究[D]. 陆翔.华南理工大学 2015
硕士论文
[1]基于ARM的直流充电桩计费控制系统设计[D]. 徐晓刚.石河子大学 2017
[2]基于数字控制的电动汽车直流充电桩系统的设计与实现[D]. 戴双飞.南京理工大学 2017
[3]交流充电桩计费管理系统的设计与实现[D]. 方鸣.郑州大学 2016
[4]基于嵌入式技术的电动汽车交流充电桩研究与设计[D]. 黄生旺.昆明理工大学 2016
[5]电动汽车智能充电桩系统研究[D]. 王源.长春工业大学 2016
[6]基于VIENNA整流器的机载电源PFC研究[D]. 赵小品.哈尔滨工业大学 2015
[7]应用于电动汽车充电机的高功率密度三相VIENNA整流器研究[D]. 赵齐齐.扬州大学 2015
[8]三相三线制VIENNA整流器的研究与设计[D]. 权运良.华南理工大学 2014
[9]基于ARM Cortex-M3的嵌入式开发环境构建与实现[D]. 王烨.华中科技大学 2014
[10]模块化多电平变换器的控制策略研究[D]. 张明.浙江大学 2014
本文编号：3311162
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２主控制系统结构框图??
??｜器??图１－２主控制系统结构框图??１．２．２电源模块功率因数校正电路的研究现状??随着传统的两电平变换器难以满足高频、高压等特性，多电平变换器技术??１３３?３４］受到越来越多的关注。为解决上述问题，德国学者ＨｏｌｔＺ在１９９７年首次提出??了中点箝位型三电平电路结构，而后日本学者在此基础上做出了改进，又可分??为二极管箝位型整流器、飞跨电容型箝位型整流器１３５?３７１。这两种整流器拓扑结??构如下图１?－３和图卜４所示。??Ｕａ??Ｌｂ?＜?ｔ?＾??＿＿＿?Ｒｆ??Ｕｂ??Ｌｃ?＇?？?＇￣￣???ｎ?＿Ｊ＿．?．．???ｔｙ?１?１?￣ｌ?７＾０２?Ｉ?２＾０４?Ｉ?Ａ〇４＝：Ｃ２??Ｓ３?ｔｒｆ?ｓ？ｔＳ?ｓｎｈ＾??ＩＴＭ??图１－３二极管箝位型整流器拓扑图??４??
在中点箝位三电平整流器的基础上，Ｊ?Ｗ?Ｋｏｌａｒ提出了一种新型的三电平??整流器拓扑结构，也就是三相三电平ＶＩＥＮＮＡ整流器Ｕｌ?４８１。其整流器拓扑结构如??下图１－５所示，主电路上功率开关管数量减少，关断时每相桥臂上的功率开关管??所承受的电压应力为直流侧输出母线电压的一半，且上下桥臂不存在直通的情??况。??＇Ｐ??５＾０６?２?［０１２?２＾０１８?????Ｖｃｌ?，］??ｎ〇２?Ｓ?２ｉ〇３?２ｉ〇８＊－｜?２ｋＤ９?２＾０１４＾?２ｉ〇ｌＳ?Ｃ１??—ｎｓ?—?—?￣￣Ｅ??３?ｐ?３?￣￣＾■?ｖｄｃ｜Ｂ??２【Ｄ１?２?ｉ?１４?２?ｉ?０７?１１?）ｌ〇２ｉ〇ｌ?２ｉＤ１６??Ｌ＿＿Ｊ?Ｉ?Ｉ?Ｖｃ２ｊＣ２??２ｉ〇５?２ｉ〇ｌｌ?２ｉ〇１７??ｒ１?＾＾??Ｉｓａ？－?ｌｓｂ＞?Ｌｓｃｆ?，ｎ??Ｍ?ｉｂ?‘?ｌｃ?－??Ｕａ?个?Ｕｂ?个?ＵｃＯ??Ｎ??图１－５三相ＶＩＥＮＮＡ整流器拓扑图??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车直流充电桩控制系统的设计与实现[J]. 陆濛洲,罗印升,宋伟. 电子科学技术. 2017(04)
[2]基于STM32的智能充电桩嵌入式控制系统设计[J]. 张晓军,谢辉迪,许剑锐,许招阳. 电子测量技术. 2017(02)
[3]直流充电桩电源应用方案[J]. 国内外机电一体化技术. 2017(01)
[4]中国新能源汽车充电基础设施产业建设研究[J]. 王潼,李平. 汽车工业研究. 2017(01)
[5]电动汽车非车载充电机控制导引电路验证设计[J]. 王聪慧,乔海强,单栋梁,杨昌富,张臻. 电源世界. 2016(12)
[6]VIENNA整流器PFC控制的设计与实现[J]. 张勇,张晓丽,王卓琳,古韶辉,吴昊. 电子世界. 2016(21)
[7]三相VIENNA整流器双闭环控制策略及其参数研究[J]. 汪鹏,李山,郭强,陈敏,宋立风,李晓. 电源学报. 2018(05)
[8]基于单周期控制的三相三电平PFC整流器中点电压平衡方法[J]. 高铁峰,仲宙宇,张森,赵剑锋. 电力自动化设备. 2016(07)
[9]电动汽车交流充电桩控制系统设计[J]. 徐坤,周子昂,吴定允,耿文波,李向东. 河南科技大学学报(自然科学版). 2016(03)
[10]新能源汽车充电设施建设问题分析[J]. 李钟波. 企业科技与发展. 2016(02)
博士论文
[1]三相VIENNA整流器调制技术及非线性控制策略研究[D]. 马辉.华南理工大学 2016
[2]VIENNA整流器关键技术问题研究[D]. 陆翔.华南理工大学 2015
硕士论文
[1]基于ARM的直流充电桩计费控制系统设计[D]. 徐晓刚.石河子大学 2017
[2]基于数字控制的电动汽车直流充电桩系统的设计与实现[D]. 戴双飞.南京理工大学 2017
[3]交流充电桩计费管理系统的设计与实现[D]. 方鸣.郑州大学 2016
[4]基于嵌入式技术的电动汽车交流充电桩研究与设计[D]. 黄生旺.昆明理工大学 2016
[5]电动汽车智能充电桩系统研究[D]. 王源.长春工业大学 2016
[6]基于VIENNA整流器的机载电源PFC研究[D]. 赵小品.哈尔滨工业大学 2015
[7]应用于电动汽车充电机的高功率密度三相VIENNA整流器研究[D]. 赵齐齐.扬州大学 2015
[8]三相三线制VIENNA整流器的研究与设计[D]. 权运良.华南理工大学 2014
[9]基于ARM Cortex-M3的嵌入式开发环境构建与实现[D]. 王烨.华中科技大学 2014
[10]模块化多电平变换器的控制策略研究[D]. 张明.浙江大学 2014
本文编号：3311162
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