電動汽車鋰離子蓄電池充電器的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著經濟的發(fā)展，能源資源緊張、環(huán)境污染嚴重也隨之而來，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[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，蓄電池的充電技術是影響電動汽車發(fā)展的關鍵技術，這就加快人們對蓄電池快速充電技術的研究。鋰離子蓄電池因其在相同電能容量的情況下質量密度小、使用循環(huán)壽命長等特點[3]，而被逐漸應用于電動汽車領域。其中，

2、在蓄電池充電技術的研究方面，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領域最為關注的課題。
　　首先，本文對蓄電池充電技術國內外的發(fā)展現(xiàn)狀進行了簡單敘述，還詳細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構特性進行分析，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，提高對電網電能的利用率[6]。
　　再次，本文所設計的充電器樣機主要包括充電主電路、采樣電路和控制電路三個部分。其中，主電路的拓撲結構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公司生產的型號為TMS320F2812的DSP控制芯片，該芯片對充電主電路進行控制，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驅動保護電路，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行仿真研究，并給出了多種控制算法的仿真波形。并設計了10節(jié)蓄電池充電樣機，利用DSP芯片控制驅動開