摘要:電動汽車由于具備綠色環保，能耗低，操作簡單等優點越來越受到消費者的青睞，大有取代傳動燃油汽車的趨勢。作為電動汽車的動力源泉，動力電池的性能和壽命對電動汽車的性能和消費者的體驗有著重要影響，因此設計出一款能夠減緩電池因充放電而導致容量衰減的高性能充電器很有實際意義。本論文以磷酸鐵鋰電池為對象，針對其電池特性選用恒流恒壓的兩段式充電模式。文中首先設計了將220V家用單相交流轉換成穩定直流電的全橋變換整流濾波電路，包括詳細的參數計算。之后設計了通過PI調節器調節主電路電流電壓的控制電路，并且設計了過流保護、欠壓保護、電池溫度監控、短路保護等充電保護電路。為了便于電動汽車整體控制系統的控制，設計了單片機最小系統便于對電池的檢測和管理。為保證充電器的穩定工作設計了散熱器。

關鍵詞  磷酸鐵鋰電池；全橋變換；雙閉環；單片機

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-1

1.1 選題背景及意義-1

1.2 國內外電動汽車發展概述-1

1.3 本文的主要研究工作-2

2充電器系統總體方案-3

2.1 充電器原理-3

2.1.1 電池選擇-3

2.1.2 磷酸鐵鋰電池充電特性-3

2.2 充電器需求分析-4

2.3 充電器技術指標-4

2.4 充電器總體設計方案-4

3 充電器主電路設計-7

3.1 主電路拓撲選擇-7

3.2 充電電路主要參數計算-8

3.2.1 輸入整流濾波電路計算-8

3.2.2 高頻變壓器設計-9

3.2.3 IGBT的選型-10

3.2.4 輸出高頻電感的計算-10

3.2.5 輸出濾波電容的計算-11

3.2.6 隔直電容的選取-11

3.2.7 輸出整流二極管的選取-12

3.2.8 輔助電源設計-12

4 控制電路設計-14

4.1 調節器設計-14

4.1.1 PI調節器-14

4.1.2 充電控制策略-15

4.1.3 閉環控制-15

4.2 PWM波產生電路設計-16

4.3 驅動電路設計-19

4.4 A/D轉換電路-20

4.5 單片機和顯示系統-21

4.5.1 單片機最小系統-21

4.5.2 液晶顯示屏顯示電路-22

5 采樣電路設計-24

5.1 電壓采集電路-24

5.2 電流采集電路-25

5.3 溫度檢測電路-25

6 保護電路設計-27

6.1 主電路軟啟動電路-27

6.2 過壓過流保護電路-27

6.3 電氣防護單元-29

6.4 散熱設計-29

結論-30

致謝-31

參考文獻-32