【正文】 ........................7 IGBT 部分 .....................................................................................................................7 后期整流濾波部分 ........................................................................................................73 控制電路的設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................8 設(shè)計(jì)思路與理念 ...................................................................................................................8 電路模塊介紹 .....................................................................................................................10 采樣模塊 ......................................................................................................................11 PWM 信號(hào)模塊 ...........................................................................................................11 比例放大模塊 ..............................................................................................................11 PI 調(diào)節(jié)模塊 .................................................................................................................12 關(guān)鍵元器件—— 集成運(yùn)放的選擇 .....................................................................................14 電路的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)及參數(shù)選擇 .............................................................................................16 分壓電路 ......................................................................................................................16 比例放大電路 ..............................................................................................................18 運(yùn)放調(diào)零電路 ..............................................................................................................20 濾波電路 ......................................................................................................................23 PI 調(diào)節(jié)電路 .................................................................................................................244 控制電路的工作流程 ................................................................................................................265 電路仿真結(jié)果 ............................................................................................................................27 調(diào)零仿真結(jié)果 .....................................................................................................................27 電流部分調(diào)零 ..............................................................................................................28 電壓部分調(diào)零 ..............................................................................................................28 恒流恒壓值仿真 .................................................................................................................28 恒流數(shù)值仿真 ..............................................................................................................29 恒壓數(shù)值仿真 ................................................................................................................30 部分充電過程試仿真 .........................................................................................................32XI結(jié)論 ..................................................................................................................................................33致謝 ..................................................................................................................................................34參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................................35附錄 ..................................................................................................................................................371隨著近年來一系列積極政策的出臺(tái)，我國的汽車行業(yè)發(fā)展迅速，汽車產(chǎn)銷實(shí)現(xiàn)了“井噴”式增長(zhǎng)，并在2022年一躍首次成為世界第一大消費(fèi)國?？刂齐娐纷畲蟮奶攸c(diǎn)是能夠在外圍電路的輔助下自動(dòng)完成恒流、恒壓充電模式的切換并在每個(gè)充電階段保持電流、電壓值的穩(wěn)定。本文通過對(duì)現(xiàn)有充電方式工作原理的分析對(duì)比，在三段式充電模式的基礎(chǔ)上加入更多的恒流充電和恒壓充電環(huán)節(jié)，提出了更加符合充電電池接收特性曲線的五段式充電模式。而對(duì)于缺乏專業(yè)知識(shí)的消費(fèi)者來說，充電電池的使用壽命成為了最直觀的判斷標(biāo)準(zhǔn)。VIII30A/60V電動(dòng)汽車充電器控制電路的設(shè)計(jì)摘要：隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)其各個(gè)部件的設(shè)計(jì)要求也有了很大提高。對(duì)于構(gòu)成電路的基本模塊來說，只有基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)在實(shí)際操作中是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求的。VII二、存在的問題 電路需要作用在幾個(gè)不同的階段，每個(gè)階段根據(jù)恒流恒壓值的不同輸入值都會(huì)發(fā)生變化，如何使用一套電路參數(shù)使其在變化的輸入量環(huán)境下完成恒流恒壓充電模式的自動(dòng)切換。為了更好地把握整體電路，對(duì)前端電路(開關(guān)電源部分 )、后端電路 (單片機(jī)控制部分)和調(diào)節(jié)電壓電流值的 PWM 控制芯片 3525也做了相應(yīng)的研究和學(xué)習(xí)。三、指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生出勤、文獻(xiàn)閱讀等方面的評(píng)語簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中期檢查Ⅱ附表四 2022 年 4 月 24日課題名稱 30A/60V 電動(dòng)汽車充電器控制電路的設(shè)計(jì)姓 名 專業(yè)和班級(jí) 電子信息工程五班 指導(dǎo)教師一、階段性結(jié)果 控制電路各組成模塊已基本成型，主要通過運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)：包括放大、比例、積分電路等，其中比例積分電路對(duì)調(diào)整采樣值使其最終吻合設(shè)定值起主要作用。故決定采用仿真的方式，在大致參數(shù)確定后通過仿真對(duì)比發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)行優(yōu)化。最終得出可實(shí)現(xiàn)功能的完整電路。將電路根據(jù)功能的不同將進(jìn)行模塊化，并將各模塊具體的實(shí)現(xiàn)方式利用所學(xué)知識(shí)和查閱資料進(jìn)行細(xì)化，確定各個(gè)部分的實(shí)現(xiàn)電路。VI二、采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析首先對(duì)現(xiàn)有的充電器控制電路方面的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，和自己的基礎(chǔ)構(gòu)思進(jìn)行比對(duì)，找出可用的部分和以前所沒有注意到的問題，充實(shí)自己的設(shè)計(jì)思路并避免出現(xiàn)同樣的失誤。模擬電子技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是很有難度的，經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)覆蓋面程度會(huì)對(duì)結(jié)果有產(chǎn)生很大的影響。設(shè)計(jì)目標(biāo)：通過對(duì)充電電流和充電電壓進(jìn)行采樣，并將其與恒流、恒壓階段的電流、電壓設(shè)定值（通過單片機(jī)產(chǎn)生占空比可調(diào)的方波 PWM 信號(hào)實(shí)現(xiàn)，具體占空比數(shù)據(jù)需由對(duì)電路各階段的仿真得到）通過 PI 調(diào)節(jié)器進(jìn)行比較，通過后端芯片 SG3525 對(duì)前端電路開關(guān)電源的調(diào)控作用，逐漸減小兩者間誤差，直至趨于一致，并在各階段穩(wěn)定狀態(tài)下保持恒定電流/電壓值。最后對(duì)運(yùn)用仿真軟件對(duì)實(shí)現(xiàn)效果進(jìn)行驗(yàn)證。以現(xiàn)在最為常見的三段式充電為理論基礎(chǔ)，繼續(xù)對(duì)充電階段進(jìn)行細(xì)化，使其更加符合充電電池接收特性曲線的走勢(shì)，并考慮其實(shí)現(xiàn)智能切換充電模式并在每階段保持恒定電流值/電壓值的實(shí)現(xiàn)方式。論證了根據(jù)電池在不同狀態(tài)的估算結(jié)果采用合適的充電方式的必要性。Yiran Hu 和 Stephen Yurkovich 在Battey State of Charge Estimation in Automotive Applications中說明了在現(xiàn)代電動(dòng)車管理系統(tǒng)中運(yùn)用自控系統(tǒng)對(duì)充電過程進(jìn)行分階段調(diào)控的重要性。具體介紹了三段式：恒流階段、恒壓階段、涓流階段的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方法；并實(shí)現(xiàn)了三段充電的自動(dòng)智能切換。本論文所要研究的控制電路可以在開關(guān)電源和單片機(jī)的配合下，自動(dòng)完成恒流、恒壓充電模式的切換，構(gòu)造出一條吻合電池接收特性曲線走勢(shì)的充電曲線，在不傷害電池的情況下智能完成充電過程。除去充電電池在使用時(shí)由于自身物理特性造成的性能損耗，錯(cuò)誤的充電方式和充電習(xí)慣才是造成電池使用壽命縮短的最主要原因。~ 提交論文終稿并完成論文答辯。~ 根據(jù)兩個(gè)月來的理論分析和實(shí)際操作過程，通過參考大量的相關(guān)資料文獻(xiàn)，著手進(jìn)行畢業(yè)論文的編寫。~ 在電路框架的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行細(xì)化，對(duì)實(shí)現(xiàn)電路功能的參數(shù)選擇進(jìn)行討論與設(shè)定，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合的不同要求，盡可能使參數(shù)理論值接近實(shí)際應(yīng)用的需要。通過每星期的導(dǎo)師指導(dǎo)論證其可行性，并及時(shí)進(jìn)行修改。~ 對(duì)國內(nèi)外電動(dòng)汽車充電電路控制系統(tǒng)資料進(jìn)行查閱，準(zhǔn)備外文文獻(xiàn)翻譯。III三、進(jìn)度安排~ 通過相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)查閱資料論證設(shè)計(jì)方案的可行性，準(zhǔn)備開題答辯。在驗(yàn)證控制電路可行性方面利用仿真軟件完成。電路中采用一個(gè)四運(yùn)放集成塊 LF347 一個(gè)雙運(yùn)放集成塊 TLC2272，均為雙電源供電，供電電壓177。通過單片機(jī)產(chǎn)生的不同恒流恒壓階段的基準(zhǔn)值（最大值 5V，頻率為 25KHz 的占空比可調(diào)PWM 方波） ，在不同充電階段其占空比分別為：30A()，15A()，3A()，()，()，()。最終達(dá)到根據(jù)充電接收特性走勢(shì)實(shí)現(xiàn)分階段恒