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《系統(tǒng)設(shè)計組-磷酸鐵鋰動力電池組快速充電系統(tǒng)的研究.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、.系統(tǒng)設(shè)計組磷酸鐵鋰動力電池組快速充電系統(tǒng)的研究研究.摘要本文根據(jù)電動汽車充電要求，選用三相電流型PWM整流器拓撲作為主電路，并對三相電流型PWM整流器的SPWM間接電流控制算法進行理論推導。完成了三相充電裝置主電路的硬件設(shè)計，搭建了實驗平臺，軟件調(diào)試通過基于模型的嵌入式代碼生成的設(shè)計實現(xiàn)；完成了開環(huán)和閉環(huán)實驗，實現(xiàn)了功率因數(shù)校正；對磷酸鐵鋰電池組進行了不同電流充電實驗，實驗結(jié)果顯示該方法可以輸出任意給定的充電電流，實現(xiàn)了電動汽車電池組的快速充電。ABSTRACTAccordingtotheactualneeds,
2、choose3-PhasePWMCurrentSourceRectifier(CSR)topologyasmainlypowercircuit.Analyzedandcomparedseveralmajorcontrolmethodof3-PhaseCSR，andmainlyresearchedtheSPWMternarylogicandcontrolmethodsdetailed.Completedathree-phasecurrentsourcerectifiermaincircuithardwaredesig
3、nandbuilttheexperimentalplatform,thesoftwaredebuggingimplementedbasedonthemodulardesign.Completedtheopenandclosedloopexperiments,achievingpowerfactorcorrection.AgroupofLithiumironphosphatebatterieshasbeenchargedbydifferentcurrent,experimentalresultsshowedthatt
4、hismethodcanachieveconstantcurrent,realizetheelectriccarbatteriesrapidcharging.1引言現(xiàn)在發(fā)展電動汽車是解決能源危機和環(huán)境污染的最佳方案之一。電動汽車的研究與開發(fā)已經(jīng)成為當今世界的熱點，美國日本等發(fā)達國家都在致力于電動汽車研究，我國科技部也制訂了863電動汽車重大專項來加快電動汽車的發(fā)展。目前，電動汽車的發(fā)展存在電機及電池等許多需要解決和完善的問題。而作為電動汽車的核心能源，動力電池目前還存在比能量低下、電池充電速度較慢、續(xù)駛里程較短等問
5、題。同時，電動汽車動力電池的充電方法和充電快速性問題，也一直影響和制約著電動車的普及與應(yīng)用?！峨妱悠嚳萍及l(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》草案已經(jīng)擬定，插電式電動汽車將成為近期發(fā)展戰(zhàn)略的主流，電動汽車充電站等配套基礎(chǔ)設(shè)施也將投入建設(shè)，以滿足電動汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需求。最近國內(nèi)一些廠家和國家電網(wǎng)等部門合作，開始在各個城市建立快速充電站，希望在10~20分鐘內(nèi)將電池容量充到70-80%，但國內(nèi)的充電技術(shù)大多停留在可控硅技術(shù)上，功率因數(shù)還比較低，而且大部分充電站針對的是300V以上的電池組。本文將重點研究數(shù)字化充電設(shè)備，利用IGB
6、T等模塊設(shè)計充電主電路提高充電速度和充電效率，并且主要針對的是48V的電池組快速充電，最終可以應(yīng)用在電動車的快速充電站，因此將具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。研究.2系統(tǒng)指標目前電動車蓄電池電壓等級仍無統(tǒng)一標準，從48V-300V不等，設(shè)計針對48V低壓磷酸鐵鋰電池組的串聯(lián)快速充電裝置。在磷酸鐵鋰動力電池組的串聯(lián)充電過程中一定要保證不能過充電，即電池組端電壓不能超過電池組充電電壓上限值。選取16節(jié)環(huán)宇電池股份有限公司生產(chǎn)的型號為HYP3.2V-200AH的磷酸鐵鋰動力電池組成串聯(lián)電池組，電池額定容量為200AH，標稱
7、電壓為3.2V。需要快速充電的電池組一般電池荷電狀態(tài)已經(jīng)比較低了，在快速充電的過程中電壓不會出現(xiàn)明顯的上升，為了方便對電池實現(xiàn)不同的充電實驗，輸出電流可調(diào)，并設(shè)定充電保護電壓為58V，因此設(shè)計的指標如下：1）所設(shè)計的充電裝置額定功率為50kW，輸出電壓范圍50-400V；2）實現(xiàn)直流電流可調(diào)輸出，電流0-200A連續(xù)可調(diào)，電流精度1A或5%（取兩者較?。员阕鲭姵夭煌娏鞯某潆妼嶒?；3）具有電池電壓檢測保護功能，當檢測電池組端電壓大于限制值時，停止充電，避免電池因過充而損壞；4）輸入電流總諧波畸變率小于5%，功率
8、因數(shù)達到98%；3系統(tǒng)方案1）主電路拓撲的選取圖3-1充電機系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)研究.由于三相輸入電壓為380AC，而一般電動汽車用電池組端電壓在400V以下，需要降壓型拓撲完成充電，目前大多采用兩級結(jié)構(gòu)，而本設(shè)計裝置選用電流型PWM整流器作為主電路的拓撲結(jié)構(gòu)，單級結(jié)構(gòu)，如圖3-1所示。電流型PWM整流器控制六只開關(guān)管的調(diào)制，同時實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流跟蹤網(wǎng)側(cè)電壓相位以及實現(xiàn)
