【正文】 圖如圖34所示，在在起始充電階段電壓達不到設定的恒壓值[10]電壓環(huán)輸出飽和。 模擬PI在模擬系統(tǒng)中PI調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，其原理如圖32圖32 PI調(diào)節(jié)器原理圖帶入，得 (31) (32) (33)令，,得 (34)該調(diào)節(jié)器中比例調(diào)節(jié)器的作用是對偏差做出瞬間快速反應。 本章小結(jié)本章的主要工作是主電路拓撲的選擇和主電路詳細參數(shù)的計算。低的鐵芯損耗可以減低溫度，溫升反過來又影響使用頻率和工作密度的選取。 輸入整流濾波電路計算圖24主電路輸入濾波電容Cin的選擇是比較關鍵的，（1）Cin如果太小，直流電壓Vin的脈動就會比較大，為了得到所要求的輸出電壓，需要過大的占空比調(diào)節(jié)范圍和過高的控制閉環(huán)增益。圖中輸入電網(wǎng)交流電經(jīng)過整流后，通過高頻逆變，通過感應耦合器傳輸能量，傳到電動汽車輸入端，在經(jīng)過整流環(huán)節(jié)給電動汽車用電池充電[3]。如果不滿足其充電及使用要求，很容易出現(xiàn)爆炸，壽命下降的現(xiàn)象。由于鋰金屬的化學特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高，所以鋰電池長期沒有得到應用。氫燃料電池車本身也是純電動汽車的一種，而且，氫燃料電動車還存在著安全隱患。 ） （ ）題目來源科研課題（ ） 生產(chǎn)實際（ ）自選題目（ 254。控制部分主要采用電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)器以實現(xiàn)主電路的恒流恒壓輸出?！彼噪妱悠嚨陌踩焖俪潆娪兄匾饬x。鋰電池的缺點：(1)鋰原電池均存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險；(2)鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，安全性較差；(3)鋰離子電池均需保護線路，防止電池被過充過放電；(5)生產(chǎn)要求條件高，成本高。這時充電電流逐漸降低。第2章 充電器主電路設計 主電路拓撲選擇對于本設計中的充電器，由于其輸出功率較大且輸出電壓較高為380V，考慮用電安全，應選用帶隔離的功率變換器，在實際中用于大功率場合的拓撲主要有以下幾種：圖21推挽式開關電源回路圖22半橋式開關電源回路圖23全橋式開關電源回路如上圖所示，實際中常用的帶隔離的變換器主要有以上三種。另外，為了提高高頻變壓器的利用率，減小開關管的電流，降低輸出整流二極管的反向電壓，從而減小損耗和降低成本，高頻變壓器原副邊變比應盡可能取的大一些。工程上一般取計算值得2倍，實際使用中的為1200的高頻電感，技術指標為電感量L=1200，頻率為，額定電流。圖31系統(tǒng)框圖三相交流電經(jīng)過輸入整流濾波得到直流電，再經(jīng)過高頻變換器得到高頻交流電，經(jīng)過高頻變壓器變壓，在經(jīng)過輸出整流濾波得到鋰電池需要的直流電。必須根據(jù)控制的具體要求來選定。外環(huán)為電壓環(huán)，其中V1是由電壓采集電路得到的與電池電壓成比例的電壓量。對IGBT逆變器，一般要求的電氣隔離為2500V以上。圖38是整個采樣電路的原理圖。當輸入電壓小于設定值時比較器輸出高電平信號，欠壓保護動作，將此高電平信號送到SG3525的10腳即VSHUTDOWN封鎖PWM信號。圖43為三相不控整流輸出波形，輸出波形約為514V符合要求。在此過程中曾遇到過許多問題，從最初的主電路設計到最后的控制環(huán)路一直都在遇到問題，碰到許多看似奇怪的現(xiàn)象，從最開始面對問題時的手足無措到后來的仔細分析解決問題的過程鍛煉了自己的思考能力，培養(yǎng)了科學嚴謹?shù)乃季S方法，最重要的是祛除了原來馬虎大意的不良習慣。在此祝各位老師：工作順利、身體健康、闔家幸福！附錄1開題報告一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義汽車作為一種交通生產(chǎn)工具已經(jīng)成為了現(xiàn)代生活不可缺少的一部分，現(xiàn)在汽車面臨著環(huán)境污染和石油資源減少的嚴重問題，研究發(fā)展新能源汽車具有重要的科技進步意義。增加其它充電輔助功能是為了改善電池壽命，簡化充電器的操作，其中包括給過放電的電池使用涓流充電、電池電壓檢測、輸入電流限制、充電完成后關斷充電器電池部分放電后自動啟動充電等。三、研究步驟、方法及措施 本課題目的是設計安全可靠的電動汽車用鋰電池充電器。(2) 設計完成了充電器主電路、驅(qū)動電路、檢測電路。3. SG3525輸出的PWM信號輸入至M57962的114引腳。仿真工作參考洪乃剛老師的《電力電子和電力拖動控制系統(tǒng)的MATLAB仿真》。同意其參加畢業(yè)答辯。四、存在的問題和擬解決方案存在的問題 如何將各個模塊根據(jù)本設計方案計算相應的參數(shù)。3. 2驅(qū)動電路驅(qū)動電路的作用是將PWM脈沖放大用于驅(qū)動功率開關器件（IGBT）。3. 電路設計 主電路采用了適用于傳輸大功率的全橋變換器，對應于主電路設計了雙閉環(huán)的控制電路用于實現(xiàn)恒流恒壓充電方式(橫流30A、恒壓380V）。[3]圖3 充電器主電路（1）主電路的設計。電池充滿時的電壓（稱為終止充電電壓）一般為 ４．２Ｖ；鋰離子電池終止放電電壓為 ２．５Ｖ。他嚴謹求實的科學態(tài)度，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。將三個仿真波形良好的電路結(jié)合起來，組成主電路，對模塊里的各項參數(shù)進行調(diào)節(jié)，以達到比較優(yōu)化的輸出效果。當仿真波形存在偏差時也不容易找到問題的根源。在充電過程中若出現(xiàn)輸出過流的現(xiàn)象則一方面可能導致電感磁飽和，另一方面過大的沖擊電流對電池充電會使得發(fā)熱比較嚴重。采集電池組電壓和電流是為了生成調(diào)節(jié)器所需的反饋信號和輸出過壓過流信號。IGBT柵極驅(qū)動電路應具備如下基本功能:(1)提供足夠的柵極電壓來開通IGBT并在開通期間保持這個電壓。隨著充電的進行，當充電電壓達到設定的恒壓值時，電壓外環(huán)調(diào)節(jié)器退出飽和狀態(tài)，此時雙閉環(huán)起作用，電壓外環(huán)的輸出即為電流內(nèi)環(huán)的輸入，電流將跟隨電壓給定，這樣就完成了從恒流充電到恒壓充電的自動轉(zhuǎn)換，并最終實現(xiàn)恒壓充電。積分調(diào)節(jié)器的作用是把偏差累計的結(jié)果，做為他的輸出。然后根據(jù)題目要求結(jié)合實際應用計算得出主電路各個器件的參數(shù)。原邊電流的平均值,原邊電流的峰值最高可能達到64A，考慮到裕量，選取耐壓值為1200V，最大工作電流為100A[8]。同時電容過大成本也會增加[5]。主電路采用了適用于傳輸大功率的全橋變換器，對應于主電路設計了雙閉環(huán)的控制電路以實現(xiàn)恒流恒壓充電方式。預充電階段是在電池電壓低于3V時，電池不能承受大電流的充電。1998年，天津電源研究所開始商業(yè)化生產(chǎn)鋰離子電池。在2009年年底舉行的第八屆中國企業(yè)家領袖年會上，吉利控股集團有限公司董事長李書福仍然認為電動汽車的商業(yè)化“要到2030年才有可能實現(xiàn)”。 認真進行參數(shù)設計及仿真實驗工作 研究撰寫畢業(yè)論文，繪制相關工程圖紙基本要求 每周定期匯報工作進展 定期進行學術探討和交流 認真查閱資料和參考書籍 按照畢業(yè)論文規(guī)范認真撰寫畢業(yè)論文 按照校院要求繪制各種圖表參考資料IEEE期刊、中文學術期刊電力電子技術鋰電池原理電力電子充電器周 次1—2周3—7周8—10周11—15周16—17周應完成的內(nèi)容查閱資料了解行情針對設計確定方案分析原理明確特征仿真試驗系統(tǒng)總結(jié)形成論文準備答辯指導教師：閆朝陽職稱：副教授 2014年12月25日系級教學單位審批： 年 月 日 摘要面對電動汽車的快速發(fā)展，汽車作為一種交通生產(chǎn)工具已經(jīng)成為了現(xiàn)代生活不可缺少的一部分，現(xiàn)在汽車面臨著環(huán)境污染和石油資源減少的嚴重問題，研究發(fā)展新能源汽車具有重要的科技進步意義。面對電動汽車的快速發(fā)展，對于大功率動力電池智能充電的研究顯得愈加重要。這或許從一個側(cè)面證明了純電動汽車商業(yè)化的難度。習慣上人們把鋰離子電池也稱為鋰電池，現(xiàn)在鋰離子電池已經(jīng)成為了主流。這時有必要以小電流對電池進行浮充；當電池電壓達到3V時，電池可以承受大電流的充電了。其具體參數(shù)如下：充電對象：100塊鋰電池串聯(lián)，額定容量100AH，輸入：AC380V輸出：DC380V電壓紋波：恒流值：30A電流紋波：電路拓撲：全橋變換電源功率：論文主要工作：1） 主電路設計以及參數(shù)計算。選用以下經(jīng)驗算法來計算Cin的容量，已知輸入交流電壓的變換范圍為。 輸出高頻電感的設計在工程設計中，一般選擇輸出濾波電感電流的脈動為最大輸出電流的10%30%之間，取脈動為最大輸出電流的10%，此電源最大輸出電流為30A，所以。主電路設計基本結(jié)束，接下來下一章主要介紹控制電路的設計工作。在調(diào)解過程中，只要偏差存在，積分器的輸出就會不斷增大，直至偏差為零，輸出才可能維持某一常量，使系統(tǒng)在設定值不變的條件下趨于穩(wěn)定。此后過程中充電電流不斷減小，當控制器檢測到的充電電流小于設定的停機電流就會發(fā)出關斷信號以停機。(2)在最初開通階段，提供足夠的柵極驅(qū)動電流來減少開通損耗和保證IGBT的開通速度。為了在主電路與控制電路之間有效隔離，電壓檢測電路由光耦元件構(gòu)成，電流檢測電路主要由霍爾傳感器構(gòu)成。在SG3525的10腳施加一持續(xù)的高電平即可關斷輸出的PWM波，設計中利用該引腳功能以實現(xiàn)保護。所以先進行分部仿真，把系統(tǒng)分成幾個小的模塊仿真，當每個模塊仿真完成后再把各個模塊連接到一起進行整體仿真[16]。仿真過程中遇到各種各樣的困難，通過查閱仿真資料、向老師同學求教，學會了很多關于仿真的的知識。閆老師不僅在學業(yè)上給我精心指導，同時還在思想、生活上給我無微不至的關懷，在此謹向閆朝陽老師致意誠摯的謝意和崇高的敬意。 如果鋰離子電池在使用過程中電壓已降到 ２．５Ｖ 后還繼續(xù) 使用，則稱為過放電，對電池有損害。包括各個器件的參數(shù)設計以及器件型號的選擇。 控制電路采用電壓、電流雙閉環(huán)控制實現(xiàn)橫流恒壓分段充電。本設計中通過PWM發(fā)生電路將雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)器給出的控制量（模擬量）變換成對應的頻率一定、脈沖寬度隨控制量變化的PWM信號，供給M57962以驅(qū)動IGBT。 閉環(huán)仿真是中的困難。成績： 指導教師簽字： 年 月 日評閱人評語： 成績： 評閱人簽字： 年 月 日 燕山大學畢業(yè)設計（論文）答辯委員會評語表答辯委員會評語：總成績： 答辯委員會成員簽字：