电动汽车智能充电桩系统研究

发布时间：2017-05-04 14:06

  本文关键词：电动汽车智能充电桩系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们生活水平的提高,近年来汽车保有量持续增加,而由此引发的环境污染问题也日益严峻。电动汽车作为一种可以实现“零排放”的环保型汽车,是汽车行业发展的趋势。目前世界上很多国家都加大了对电动汽车的研发力度。然而,在发展电动汽车的同时,还要兼顾充电设施的发展。充电桩作为电动汽车的“加油站”,在很多地区投入使用,但是,充电桩的用户体验并不尽如人意,快节奏的生活使电动汽车用户难以忍受漫长的充电时间。为了解决这个问题,必须大力促进快速充电桩的研发。论文进行电动汽车智能充电桩系统的研究,为了使电动汽车充电过程更加智能和快速,其对于电动汽车行业的发展,意义十分重大。智能充电桩的充电策略是论文的重点研究内容,其充电策略直接影响智能充电桩的充电效果。如今,磷酸铁锂电池常被用作电动汽车的动力电池,以磷酸铁锂电池为例,研究智能充电桩的充电策略。智能充电桩的充电策略以分段式充电为基础,即在不同充电阶段采取不同的充电方法。在第三段正负脉冲充电时,引入模糊控制器计算负脉冲强度,以达到最佳去极化效果。实验证明,其可以明显提高充电速度,延长磷酸铁锂电池使用寿命。论文对智能充电桩的硬件进行了设计,包括充电单元电路、信号采集单元和人机交互单元等。针对充电单元的设计,首先对三相交流电进行整流和滤波,采用三相电作为智能充电桩的电源,是因为三相电可以提供智能充电桩所需大电流。然后对输出直流电进行DC-AC-DC变换,在变换时通过控制IGBT通断来调节输出电流的大小。最后,设计了放电去极化回路,可以实现无损耗放电过程。关于信号采集单元,设计了三个电路用来采集电池充电过程中的电流、电压和温度,为充电桩充电策略的实施提供必要的信息。最后对智能充电桩样机的相关功能进行了测试,智能充电桩可以正常工作,完成了设计要求。
【关键词】：电动汽车 磷酸铁锂电池 快速充电 充电桩
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.8
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外发展现状9-11
• 1.2.1 国外发展现状9-10
• 1.2.2 国内发展现状10-11
• 1.3 论文主要研究内容11-12
• 第二章 智能充电桩系统总体方案12-17
• 2.1 充电桩充电原理12
• 2.2 智能充电桩需求分析12-13
• 2.3 智能充电桩技术指标13-14
• 2.4 智能充电桩系统设计方案14-16
• 2.5 本章小结16-17
• 第三章 快速充电策略的研究17-35
• 3.1 蓄电池快速充电原理17-19
• 3.2 磷酸铁锂电池的常用充电方法19-22
• 3.3 基于分段式快速充电策略22-32
• 3.3.1 分段恒流阶段充电电流确定24
• 3.3.2 正负脉冲充电参数确定24-32
• 3.4 基于分段式快速充电策略实验32-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 电动汽车智能充电桩系统硬件电路设计35-49
• 4.1 智能充电桩微处理器单元35-36
• 4.2 控制系统电源电路设计36-37
• 4.3 充电单元电路设计37-43
• 4.3.1 滤波整流电路设计38-39
• 4.3.2 DC-DC全桥功率变换电路39-40
• 4.3.3 放电去极化回路设计40-41
• 4.3.4 IGBT的选择与驱动电路的设计41-42
• 4.3.5 充电单元电路参数设计42-43
• 4.4 信号采集单元电路设计43-44
• 4.4.1 电压检测电路43
• 4.4.2 电流检测电路43-44
• 4.4.3 温度检测电路44
• 4.5 人机交互单元设计44-46
• 4.5.1 NandFlash电路设计44-45
• 4.5.2 MCGS触摸屏45-46
• 4.6 交易结算单元设计46-47
• 4.6.1 打印机模块46
• 4.6.2 IC卡读卡器模块46
• 4.6.3 电能计量模块46-47
• 4.7 紧急停止单元设计47
• 4.8 电气防护单元组成47-48
• 4.9 本章小结48-49
• 第五章 智能充电桩系统程序流程设计49-55
• 5.1 智能充电桩主程序49-50
• 5.2 模糊控制器子程序50
• 5.3 PID子程序50-52
• 5.4 停充判断子程序52-53
• 5.5 电气防护子程序53-54
• 5.6 本章小结54-55
• 第六章 调试与实验结果分析55-59
• 6.1 智能充电桩充电操作测试55-56
• 6.2 智能充电桩充电电路功能测试56-57
• 6.3 电气防护测试57-58
• 6.4 本章小结58-59
• 第七章 总结与展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 作者简介64
• 攻读硕士学位期间研究成果64

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵清,徐衍亮,安忠良,许家群,齐瑞贵;电动汽车的发展与环境保护[J];沈阳工业大学学报;2000年05期

2 章超,易家玉;全球电动汽车发展迅猛[J];大众用电;2000年09期

3 章超;开发电动汽车市场前景广阔[J];大众用电;2000年09期

4 ;戴-克公司第四代电动汽车[J];重型汽车;2000年04期

5 ;电动汽车是中国汽车业赶超发达国家的重要切入点[J];电器工业;2001年12期

6 徐新明;环保电动汽车时代谁执牛耳[J];发明与革新;2001年04期

7 焦庆丰;电动汽车前景广阔[J];大众用电;2001年03期

8 刘茂理;云南需要电动汽车[J];云南交通科技;2001年01期

9 丛晓杰;电动汽车:推动世界的绿色动力[J];中国石油;2001年09期

10 豪彦;21世纪世界汽车工业发展趋势(三)——电动汽车[J];汽车与配件;2001年Z1期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 宋翔;;电动汽车是未来的趋势[A];重庆汽车工程学会2008年学术会议论文集[C];2008年

2 贾爱芹;;浅谈电动汽车推广的实现途径[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年

3 张梦洁;田令;;电动汽车的发展现状及趋势研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年

4 伦景光;;电动汽车在中国的发展前景[A];科技进步与学科发展——“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C];1998年

5 张梦洁;田令;;电动汽车的发展现状及趋势研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会暨2006年省汽学会理事会议资料[C];2006年

6 张炳力;赵韩;;贯彻“汽车新政”加快安徽电动汽车工业的发展[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

7 张杰;;电动汽车发展需要更多“绿灯”[A];西南汽车信息：2013年第7期（总第328期）[C];2013年

8 姚勇;刘林生;顾健辉;陈林;李科江;赵晓;;电动汽车发展对配电网的影响及对策[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

9 蒋惠琴;欧万彬;鲍健强;叶瑞克;;电动汽车:引领城市低碳交通的未来[A];生态城市建设与生态危机管理——中国未来研究会2010年学术年会论文集[C];2010年

10 李晓勤;鲁植雄;逄小凤;;浅述电动汽车的研究现状与发展趋势[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者陈兴安;电动汽车引领奥运时尚[N];中国经营报;2002年

2 贾俊国;公司推动电动汽车发展试点实施方案座谈会在上海召开[N];国家电网报;2007年

3 孙逢春;助推电动汽车发展意义重大[N];国家电网报;2007年

4 本报记者 葛胜征;奥运会 世博会重点采购电动汽车[N];政府采购信息报;2007年

5 本报记者 刘辉邋李层;发展电动汽车 国网抢得先机[N];中国电力报;2007年

6 记者 张静;电动汽车产业发展论坛召开[N];经济日报;2009年

7 孙萌萌;工信部召集各方落实电动汽车政策[N];人民政协报;2009年

8 本报实习记者 杨冬;电动汽车能否顺利驶入“产业化时代”[N];中国知识产权报;2009年

9 柯芸;应加快建立电动汽车研发支撑体系[N];中国高新技术产业导报;2008年

10 本报记者 张凤宇;电动汽车中国汽车业的新机遇[N];中国信息报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 胡超;电动汽车无线供电电磁耦合机构能效特性及优化方法研究[D];重庆大学;2015年

2 张虹;考虑电动汽车聚合站的主动配电网动态优化调度[D];华北电力大学;2015年

3 宋世欣;分布式驱动电动汽车控制策略及硬件在环实验研究[D];吉林大学;2015年

4 张迪;电动汽车充\换电设施选址模型研究[D];华中科技大学;2015年

5 徐浩;面向规模化电动汽车入网的充电站布局优化及有序充电策略研究[D];华中科技大学;2015年

6 张斌;电动汽车永磁同步驱动电机电磁热设计研究[D];华中科技大学;2015年

7 方支剑;计及电池与电网影响的电动汽车充换电控制[D];华中科技大学;2015年

8 邵艾博（Khalid,Muhammad Shoaib）;可再生能源和电动汽车一体化管理对多模微电网稳定性的影响分析[D];华中科技大学;2015年

9 刘瑜俊;电动汽车储能特性及其配置方法研究[D];东南大学;2015年

10 强浩;计及无线充电的电动汽车对电网的影响研究[D];东南大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 寇凌峰;电动汽车大规模接入对电网的影响分析[D];华北电力大学（北京）;2011年

2 黄润;电动汽车入网对电网负荷影响的研究[D];上海交通大学;2012年

3 杨俊秋;电动汽车充放电容量预测及控制策略的优化研究[D];北京交通大学;2012年

4 薛红红;电动汽车与电网互动技术之协调充电策略探究[D];华中师范大学;2012年

5 许恬;我国当前电动汽车潜在消费者的识别与消费行为研究[D];武汉理工大学;2012年

6 唐升卫;电动汽车有序充电研究[D];湖南大学;2012年

7 王传能;电动汽车换电站优化规划研究[D];华北电力大学;2012年

8 张晨曦;电动汽车入网技术及社会综合效益研究[D];浙江大学;2013年

9 何清晨;适用于城市通勤的个人电动汽车设计与研究[D];清华大学;2012年

10 张敏;计及规模化电动汽车充放电负荷的配电网效能分析[D];华北电力大学;2013年

  本文关键词：电动汽车智能充电桩系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：345193