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电动汽车智能充电桩系统研究

王源  
【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。


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