電動汽車充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(參考版)
2025-07-03 07:59本頁面
【正文】 。圖28 穩(wěn)定工作時充電波形圖 圖29 日照驟變時充電波形光伏電池充電裝置在自然環(huán)境下的測試結(jié)果如表2所列。（示波器探測點(diǎn)），輸出電壓信號衰減42倍后由DSP芯片采樣（示波器探測點(diǎn)）。由此反映了光伏電池輸出電壓隨日照變化不大，輸出電流受日照變化影響較大這一電流源特性。系統(tǒng)在穩(wěn)定工作以后光伏電池的輸出電流和電壓波形如圖26所示，圖27為日照強(qiáng)度驟變時光伏電池輸出電池和電壓實(shí)驗(yàn)波形。表1 最大功率點(diǎn)跟蹤測試結(jié)果Us(v)Ui(v)Ii(A)Uo(v)Io(A)Pi(w)Po(w)η (%)MPPT誤差(%)從最大功率點(diǎn)跟蹤測試結(jié)果可以看出，MPPT跟蹤誤差在2%以內(nèi)，充電裝置效率在87%以上，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。在各種日照下對樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并給出了實(shí)測結(jié)果。7. 評測與結(jié)論基于上述設(shè)計(jì)思想與理論，按照樣機(jī)具體性能指標(biāo)，研制了一臺光伏電池充電裝置樣機(jī)(見附錄1所示)。利用該方法將生成的軟件代碼下載到TMS320F2808開發(fā)板上，從而提高了軟件代碼開發(fā)效率；2) 討論了一種適用于電動汽車車載光伏電池充電裝置的光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤算法――改進(jìn)的步長自適應(yīng)電流尋優(yōu)法,與傳統(tǒng)跟蹤方法相比，該方法具有良好的啟動特性，最大功率點(diǎn)跟蹤精度、系統(tǒng)對外界條件變化的響應(yīng)速度和運(yùn)行的穩(wěn)定性都有一定的提高；3) 制定了電動汽車用光伏充電控制方法：將充電過程分為最大功率充電、恒壓充電和浮充電三種狀態(tài)。⑦ 中斷模塊定時器主要用來產(chǎn)生一個固定周期的計(jì)時基準(zhǔn)，用來控制采樣周期等。輸入欠壓護(hù)模塊主要針對光伏電池在弱日照情形下，光伏電池輸出功率太低，此時系統(tǒng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，停止對磷酸鐵鋰動力電池充電，并進(jìn)入低功耗模式。CAN通信模塊流程圖如圖22，先通過CAN總線向電動汽車電池管理系統(tǒng)發(fā)送單節(jié)電池電壓數(shù)據(jù)請求，然后等待響應(yīng)，再接收數(shù)據(jù)。所以必須時刻檢測每節(jié)電池的電壓、溫度等參數(shù)信息。把功率曲線分成兩段才能用PI控制算法，而在PI控制環(huán)節(jié)中，不能實(shí)時跟蹤最大功率，所以采用恒定電壓法來大至確定最大功率點(diǎn)時刻的占空比，以此來確定占空比的上限。Ug為設(shè)定的恒壓充電電壓，U為電池組的充電電壓。在流程中，對測量信號采樣時，每次測量一個信號要進(jìn)行多次采樣，將采得的數(shù)據(jù)按大小排序，只取中間的值，保證采樣的準(zhǔn)確性。③ 最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）模塊圖20為最大功率跟蹤算法的流程圖，即控制電路所采用的電流尋優(yōu)爬坡算法。 ② ADC模塊 AD采樣模塊完成對測量數(shù)據(jù)的采樣和處理工作，為PI調(diào)節(jié)和MPPT算法做好準(zhǔn)備工作。圖17軟件總體框圖系統(tǒng)主程序流程圖如圖18所示，主要包括對初始化、AD轉(zhuǎn)換、MPPT、CAN通信、PI調(diào)節(jié)、欠壓保護(hù)等子程序的調(diào)用。軟件總體框圖如圖17所示。按照50V/mm的爬電距離來設(shè)置絕緣距離，35μm銅箔厚度的電路板以2A/mm的線寬設(shè)計(jì)。數(shù)字地和模擬地分開布線，在電源的接入點(diǎn)通過一個磁珠電感連接起來。MOSFET緩沖電路盡量靠近MOSFET，驅(qū)動電路輸出到MOSFET的門極和源極回路所圍成的面積盡量小，以防止驅(qū)動信號受到高頻干擾。各個部分相對獨(dú)立，如圖16所示。但是這樣會延長保護(hù)動作的時間，為了提高保護(hù)的可靠性，設(shè)計(jì)還增加了圖15所示的硬件保護(hù)。 圖13 電壓采樣檢測電路 圖14 電流采樣檢測電路電容C4C4C54和C55為運(yùn)放的電源旁路電容，用于濾除電源中高頻擾動對運(yùn)放的影響。圖12 控制系統(tǒng)供電電源電路 電壓、電流檢測電路由于DSP的內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的采樣輸入只允許0~3V的直流電壓信號，且采樣電路的模擬地與光伏電池的負(fù)極不能短接，所以用精度為1%的電阻將電壓分壓至0~3V之間，再用運(yùn)放LM358組成的差動放大電路將光伏電池的輸出電壓轉(zhuǎn)換成與DSP的內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器共地的電壓信號，如圖13所示。本系統(tǒng)中的數(shù)字電源+5V和模擬電源A5V分別由兩片LM7805從+15V穩(wěn)壓得到，其共地端用一個磁珠電感L12在反激變換器的輸出端分開，分別為模擬地和數(shù)字地。圖11 單端反激變換器負(fù)載變化時輸出電壓變化情況仿真結(jié)果按照上述參數(shù)用Saber仿真的結(jié)果如圖11所示。當(dāng)電池組的電壓隨剩余容量而在40V~60V之間變化時，~。選取ST公司的UC3842N作為開關(guān)電源控制芯片，其啟動電壓為16V，工作電壓為10V~30V之間。圖9 輸出濾波器參數(shù)優(yōu)化仿真模型圖10 用最優(yōu)參數(shù)濾波之后的輸出電流 電源設(shè)計(jì)控制電路的供電電源是保證光伏電池充電裝置穩(wěn)定、安全工
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