电动汽车的快速充电设计.docVIP

电动汽车的快速充电设计 摘 要 本论文以移相全桥直流变换器为基础，系统研究学习了移相全桥直流变换器的控制策略和电路拓扑结构中的重要问题，设计出电动汽车用磷酸铁锂电池快速充电器。 充电方法的选择对锂电池的寿命和性能影响很大，在研究磷酸铁锂电池的工作原理及其充放电特性，确定了本充电电路采用三阶段充电法（恒流，恒压，浮充）。 采用移相全桥软开关电路，选定IGBT为开关器件，减少了开关损耗和开关噪声。设计了基于C8051f002单片机和UCC3895的辅助控制电路，通过对充电电路的输出电压和输出电流，电池温度的监控，针对不同的充电阶段单片机输出不同的电压和电流的给定值。保护电路和辅助电源电路的完成保证了整个充电电路功能的实现。 最后完成相关系统软件的设计，通过软件来优化充电控制，保证了充电的安全可靠。 关键词 电动汽车 ZVZCS软开关 IGBT UCC3895 THE DESIGN OF POWER SUPPLY FOR CHARGING SPEEDLY UP THE EV ABSTRACT This dissertation is devoted to the study of the important issues of control strategies of phase-shifted full-bridge DC concerter,and exploits a set of rechargeable LiFePO4 power supply which is applicable to electric vehicles . The method of charging progress have great impact on the performance and life for batteries,in the study of LiFePO4 bettary charge and discharge principle,the three-strategy charging metrod (constant current, constant voltage ,the trickle current ),and the integrated control method (temerature control ,minimum current control ). We use full- bridge phase-shifting soft-switching circuit ,and selected IGBT as switching devices , to reduce the switching loss and circuit noise .Design the auxiliary control circuit based on C8051f002 and UCC3895 .Protection circuit , auxiliary power supply circuit guarantee the completion of the entire charging circuit functions can be achieved . Finally,the relevant system software design was introduced .Realize the purpose of through software to improve charging control ,ensure the safety of our charging circuit . KEYWORDS ElectricVehicle Zero-Voltage-Zero-CurrentSwitching IGBT UCC3895 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 1. 前言 1 1.1 电动汽车概况 1 1.2 新一代锂动力电池的发展 1 1.3 本文研究的主要内容 2 2. 系统的结构框图及设计方案 3 2.1 系统框图 3 2.2 方案的选择 4 3. 主充电电路工作原理 5 4. 控制系统硬件电路的设计 7 4.1 调节器电路设计 7 4.1.1 模拟PI调节器 7 4.1.2 充电控制策略 8 4.1.3 电压电流双调节器的设计 8 4.2 脉冲发生电路及驱动电路 9 4.2.1 移相脉冲生成方法 9 4.2.2 UCC3895的应用特性和电路设计 10 4.3 驱动电路设计 12 4.4 检测电路的设计 13 4.4.1充电器输出电压和电池电压的检测 14 4.4.2 输出电流的检测电路 15 4.4.3 温度采样及保护电路 16 4.5 C8051f002