电动汽车用锂电池充电器

本科毕业设计（论文）电动汽车用锂电池充电器马秋建燕山大学2015年6月本科毕业设计（论文）电动汽车用锂电池充电器学院：里仁学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：马秋建学号：111203032147指导教师：闫朝阳答辩日期：2015.6.23燕山大学毕业设计(论文)任务书学院：里仁学院系级教学单位：电气工程系学号111203031247学生姓名马秋建专业班级应电5班11级题目题目名称电动汽车用锂电池充电器题目性质1.理工类：工程设计（）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）。2.文管类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）。题目类型1.毕业设计（）2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（）主要内容1、掌握电动汽车锂电池的原理和充电特点。2、实现电动汽车用锂电池充电器的设计。3、认真进行参数设计及仿真实验工作4、研究撰写毕业论文，绘制相关工程图纸基本要求1、每周定期汇报工作进展2、定期进行学术探讨和交流3、认真查阅资料和参考书籍4、按照毕业论文规范认真撰写毕业论文5、按照校院要求绘制各种图表参考资料IEEE期刊、中文学术期刊电力电子技术锂电池原理电力电子充电器周次1—2周3—7周8—10周11—15周16—17周应完成的内容查阅资料了解行情针对设计确定方案分析原理明确特征仿真试验系统总结形成论文准备答辩指导教师：闫朝阳职称：副教授2014年12月25日系级教学单位审批：年月日摘要I摘要面对电动汽车的快速发展，汽车作为一种交通生产工具已经成为了现代生活不可缺少的一部分，现在汽车面临着环境污染和石油资源减少的严重问题，研究发展新能源汽车具有重要的科技进步意义。面对电动汽车的快速发展，对于大功率动力电池智能充电的研究显得愈加重要。在对电动汽车充电器的现状以及锂电池特性进行研究后，本文采用了恒流、恒压智能充电方法和全桥变换的主电路拓扑。文中首先对主电路进行了详细的参数设计以及器件选型，之后进行了控制电路的设计工作，包括驱动电路、检测电路、保护电路等等。控制部分主要采用电压外环电流内环的双闭环PI调节器以实现主电路的恒流恒压输出。设计了保护电路以防止输入过欠压以及输出过流过压现象的发生，提高了充电器的智能化。在完成设计工作之后进行了系统仿真实验，实验结果证明了系统设计的合理性。关键词电动汽车；充电器；锂电池；PI；仿真AbstractIIAbstractFacedwiththerapiddevelopmentofelectricvehicles,carproductiontoolsasameansoftransporthasbecomeanindispensablepartofmodernlife,andnowcarisfacingseriousproblemsofenvironmentalpollutionandreductionofoilresources,researchanddevelopmentofnewenergyvehicleshasimportantsignificanceandtechnologicalprogress.Facedwiththerapiddevelopmentofelectricvehicles,forthestudyofhigh-powerbatterychargingintelligentlookmoreimportant.Afterthecurrentsituationoftheelectriccarchargerandlithiumbatterycharacteristicsresearch,weusethemaincircuittopologyconstantcurrent,constantvoltagechargingmethodintelligentandfull-bridgetransform.Firstlythemaincircuitparametersindetaildesignandcomponentselection,followedbythedesignofthecontrolcircuitincludesadrivercircuit,adetectioncircuit,protectioncircuit,andsoon.Controlvoltageouterpartofthemainusesofthedouble-loopPIcurrentloopregulatortoachieveconstantvoltageconstantcurrentoutputofthemaincircuit.Protectioncircuitrydesignedtopreventover-voltageinputandoutputovercurrentandovervoltagephenomenon,improvedintelligentcharger.Afterthecompletionofthedesignworkcarriedoutsystemsimulationexperimentresultsshowthatthesystemdesignisreasonable.KeywordsElectricvehicles;charger;lithiumbattery;PI;simulationIII目录摘要.......................................................................................................................IAbstract................................................................................................................II第1章绪论........................................................................................................11.1课题背景................................................................................................11.1.1课题研究意义................................................................................11.1.2发展趋势........................................................................................11.2锂电池简述............................................................................................21.2.1锂电池简述....................................................................................21.2.2锂电池充电原理............................................................................31.3蓄电池充电标准....................................................................................51.4论文的主要研究工作............................................................................5第2章充电器主电路设计................................................................................72.1主电路拓扑选择....................................................................................72.2主电路参数计算....................................................................................82.2.1输入整流滤波电路计算.................................................................82.2.2高频变压器设计.............................................................................92.2.3IGBT的选择...................................................................................112.2.4输出高频电感的设计....................................................................112.2.5输出滤波电容的设计....................................................................112.2.6隔直电容的选取...........................................................................122.2.7输出整流二极管...........................................................................122.3本章小结..............................................................................................13第3章控制电路设计......................................................................................143.1调节器设计..........................................................................................143.1.1模拟PI...........................................................................................15IV3.1.2充电控制策略................................................................................163.1.3闭环控制........................................................................................173.2PWM波发生电路设计.........................................................................193.3驱动电路设计................................................................