电动汽车智能充电机设计方案研究.docx

电动汽车智能充电机设计方案研究 电动汽车智能充电机设计方案研究 电动汽车智能充电机设计方案研究 电动汽车智能充电机设计研究 中国汽车技术研究中心 王晓明 纲要：面对电动汽车的迅速发展，大功率动力电池智能充电机以及充电算法的研究显得更加重要。本文研制了智能充电机系统，开发了恒流、恒压以及智能充电算法。实验测试结果表示，充电机较好的实现了恒流限压、恒压限流、智能充电以及放电等功能。该智能充电机能够为电动汽车供给稳固靠谱的能量变换，并将跟着电动汽车的宽泛使用不停发展。 要点词：电动汽车 智能充电机 微机控制 前言 电动汽车是目前生界上独一能达到零排放的灵活车。因为环保的要求，加之新资料和新技术的发展，电动汽 车进入了发展热潮。电动汽车作为绿色交通工具，将在 21 世纪给人类社会带来巨大的变化。适应目前国际 科技发展的大趋向，将电动汽车作为中国进入 21 世纪汽车工业的切人点，不单是实现中国汽车工业技术超越式发展的战略决断，同时也是实现中国汽车工业可连续发展的重要选择。 目前我国电动汽车研究已获得阶段性成就，已经达成了电动轿车、电动中型客车和电动大型客车的开发工作。在我国大中城市都广泛存在着十分严重的交通问题和汽车尾气排放污染问题，电动汽车是一种特别理想的中速和短途的平时公共交通工具，所以在我国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用远景。依据欧美和日本等先进国家的经验，在进行电动汽车的开发和制造的同时，一定开发电动汽车公共充电站和进行电动汽车示范工程建设，为电动汽车的推行使用累积经验。在城市忙碌地段开拓电动汽车交通线，进行电动汽车的推行示范是一项很存心义的工作，为了作好这项工作，就一定进行电动汽车充电机及其充电管理系统的开发。 跟着电动汽车研究的深入，关于电动汽车用电池充电器有了必定的需求，因为这是一个比较新的应用领域，开发者主要集中在一些科研单位或大学中。国内的生产单位主假如面向电瓶车、电动旅行车、蓄电池保护等应用处合，所以充电机功率范围有限。从上边的剖析能够看出，研制电动汽车大功率智能充电机拥有重要意义。 充电机设计与研制 2.1 智能充电机系统特点 ·指示功能： 状态指示：包含电池电压不足、正在充电、充电结束； 故障指示：直流输出侧过电压及欠电压，温度异样，主断路器断开。蓄电池温度异样。 ·记录功能： 沟通输入：对公用充电机记录输入的电力 <kW?h ），记录一次充电值和日累计值。 温度：充电时电池温度、充电机温度、环境温度。 故障记录：直流输出侧过电压及欠电压，电池或充电机温度异样； ·自动计费功能： 充电机预留 IC 卡接口，开发 IC 卡管理系统。对充电机能够采纳 IC 卡充电操作，充电机能自动计费，并显示及打印计费结果或直接用 IC 卡结算。 ·监测功能： 充电过程中要监测电池的温度，不可以超出最大同意值，不然会伤害电池和减少电池的使用寿命。 ·充电机预留 CAN 总线接口和 485 接口，一方面为了和车上设施通讯，另一方面便于连结上位机，实现连结计算机察看全程充电曲线和组网微机监控。 ·充电机拥有断电时保护数据；拥有电流、电压、时间等参数高出了操作人员所设定的范围以及软件故障提示等安全保护举措。 1 / 6 ·拥有完美的故障保护和报警功能。对输入电源过压、缺相，充电机过流、过热，蓄电池短路、开路、极性接反、超温等故障均有自动保护并发作声光报警信号。 2.2 充电机主电路设计 经剖析认为，关于大功率 <10kW 以上）充电机合适采纳相控方式，控制方法成熟，性能稳固靠谱。图 1 为 设计的智能充电机主电路。 图 1 智能充电机主电路图 与主电路有关的设计说明： 1） 路形式采纳全控整流电路，采纳集成化控制模块，拥有集成度高、多相脉冲对称性好、线性度高、相序 自动辨别，不必同步变压器、软启动以及缺相保护等功能。 2） 检测蓄电池电压、直流侧电流的传感器，采纳 LEM 模块收集电压和电流信号。 3） 计了自检用假负载，要求逻辑部分能够控制假负载的投入和断开，保证充电机自检。 4） 温度检测采纳 AD590 型集成温度传感器，能够长距离传输信号。 2.3 微机控制系统的设计与实现 控制器能够分为主控单元和履行单元，此中，履行单元拥有参数收集、输出直流控制信号和放电控制信号、 故障显示等功能。主控单元拥有电能计量、上位机通讯、状态和报警显示、键盘扫描、液晶显示控制以及向 履行单元传递指令等功能。 (1> 微机控制器硬件设计 采纳 ATMEL 企业的 89C52, 该单片机片内 8K FLASH, 片内 256 字节 RAM,32 条可编程 I/O 口线 ,3 个 16 位 准时器 / 计数器 ,8 级中止源 , 有一个通用串行接口。外头器件主要有 SD2000D ，内置 64Kbit NVSRAM ，晶 振、电池，时钟。采