【正文】 完成日期： 2016年5月 2湘 潭 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目： 電動汽車充電樁設(shè)計 學(xué)號： 姓名： 專業(yè)： 自動化 指導(dǎo)教師： 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 主要內(nèi)容：設(shè)計基于DC/DC功率變換器的充放電控制系統(tǒng)的電動汽車充電樁，主要工作包括PWM整流逆變器的設(shè)計及其調(diào)制策略，控制策略；雙向DC/DC變換器的主拓?fù)溥x型，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對蓄電池先恒流再恒壓的充電及恒流放電控制策略；建立實(shí)驗(yàn)仿真模型，對充電系統(tǒng)及其控制策略進(jìn)行驗(yàn)證。 基本要求：（1） 掌握電動汽車充電樁設(shè)計的總體方案 （2） 掌握整流逆變器的工作原理，研究其調(diào)制策略控制策略 （3） 掌握雙向DC/DC功率變換器的工作原理，研究其控制策略 （4） 學(xué)會建立適用于電動汽車充電電池的電池模型 （5） 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對電池先恒流再恒壓的充電模式及恒流放電模式 （6） 建立系統(tǒng)的仿真模型，對充電系統(tǒng)及控制策略進(jìn)行驗(yàn)證 二、重點(diǎn)研究的問題 （1） 整流逆變器的工作原理及其調(diào)制策略控制策略 （2） 雙向DC/DC功率變換器的工作原理，研究其控制策略 （3） 系統(tǒng)對電池先恒流再恒壓的充電模式及恒流放電模式 2三、進(jìn)度安排序號各階段完成的內(nèi)容完成時間1查閱資料、工作條件準(zhǔn)備2理解基本原理和設(shè)計方法~3仿真模型搭建和調(diào)試~4中期檢查5系統(tǒng)改進(jìn)和撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書~6修改畢業(yè)設(shè)計說明書~7答辯四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)[1]李俄收， [2]李瑞生，周逢權(quán)，2010[3]，2010[4]李曉華，2011[5]，2009[6]宋曉芳，薛峰，2010[7]，2010[8]，2010[9]李立理，2011[10 ]魯莽，周小兵，2010[11」劉剛，胡四全，2010[12]王兆安，:機(jī)械工業(yè)出版社，2002[13]張崇巍，:機(jī)械工業(yè)出版社，2003[14 ]伍小杰，2005[15]王英，2003[17]唐杰，鄒愛，2010湘 潭 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱表學(xué)號 姓名 專業(yè) 自 動 化 畢業(yè)設(shè)計題目： 電動汽車充電樁設(shè)計 評價項(xiàng)目評 價 內(nèi) 容選題，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；、份量是否適當(dāng)；、科研、社會等實(shí)際相結(jié)合。論文（設(shè)計）質(zhì)量，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計、計算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；，有無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；，有無創(chuàng)新之處。電動汽車充電設(shè)施是電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈中不可忽視的重要組成部分,在大力發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)的同時還應(yīng)充分兼顧充電設(shè)施的發(fā)展，同時，電動汽車充電樁的設(shè)計及其控制方法的研究對國家發(fā)展新能源方向也具有重要意義?？赡鍼WM整流部分選用的是三相電壓型PWM整流器，即可作電動汽車的充電電源，又可作電動汽車的放電負(fù)載，且在電池的充放電過程中，可實(shí)現(xiàn)單位功因數(shù)，電能雙向流動，低諧波污染等。本設(shè)計通過建立系統(tǒng)仿真模型，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試及仿真波形圖的可行性分析，完成對充放電系統(tǒng)控制策略的正確性驗(yàn)證。2指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯簡要情況及評語答辯小組組長： 年 月 日答辯委員會意見答辯委員會主任： 年 月 日II目 錄摘要 IAbstract II第一章緒論 1 1 2 2 2 3 4第二章鋰電池充放電特性及模型分析 4 4 4 5 6 6 6 8 9 9 10 11 Thevenin模型 11 11 PNGV模型 12 GNL模型 12 13第三章 三相電壓型PWM整流器的基本原理與建模分析 14 PWM整流器基本原理概論 14 16 PWM整流器的分類 16 PWM整流器的選擇 17 17 20 20 22 23 25 25 26 27 29II第四章 應(yīng)用于充電樁的雙向DCDC變流器的研究 30 30／DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 30／DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 31 32 32 33 34 34 35 39 39 39 40第五章電動汽車充電樁系統(tǒng)的總體設(shè)計與仿真 41 41 41 43 45 IGBT的選取 45 46 47 DC/DC儲能電感的選取 48 48 49 49 51 52 52 54 55 57 59 61第六章設(shè)計總結(jié)與展望 62參考文獻(xiàn) 64II電動汽車充電樁設(shè)計摘要：電動汽車交流充電樁是電動汽車充電設(shè)備中最常見的基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是電動汽車實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化與市場化的重要前提。分別推導(dǎo)PWM變流器電路和雙向半橋變換器的數(shù)學(xué)模型，對變流器傳統(tǒng)控制方法和空間矢量控制方法做了對比仿真，通過仿真結(jié)果分析證明了SVPWM具有更好的控制性能，在開關(guān)頻率較低情況下可以得到良好的波形。結(jié)果表明電動汽車充電裝置可以實(shí)現(xiàn)在電網(wǎng)不穩(wěn)定時向網(wǎng)側(cè)提供能量，并且在充電過程中注入電網(wǎng)電流為正弦波相位與電網(wǎng)電壓相同，放電時候過程中網(wǎng)側(cè)電流正弦相位與電網(wǎng)電壓相差180，直流母線電壓波動小，系統(tǒng)動態(tài)性能好、能夠?qū)崿F(xiàn)單位功率因數(shù)校正。仿真分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了電動汽車充電樁可以實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)校正、濾除諧波污染，并能夠?qū)崿F(xiàn)能量雙向流動提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性。雙向半橋變換器。功率因數(shù)校正IIDesign of charging pile for electric vehicle Abstract：Electric vehicle AC charging pile is one of the most mon infrastructure of electric vehicle charging equipment, and it is also an important prerequisite for the realization of industrialization and marketization of electric vehicles. Firstly, this article describes Electric vehicle charging pile technology, and analyses its function in detail. It selects electric vehicle charging machine maincircuit topology according to the special requirements of electric vehicle charging ,the mathematical model of PWM converter and halfbridge converter are deduced respectively. Comparing the traditional controlmethods and SVPWM in simulation, the results confirms that the control performance of the SVPWM is better..Secondly, this article also establishes the electric vehicle charging machine simulation model, then the charging and discharging simulation are pleted. The results can prove that the electric vehicle charging machine can provide energy to grid when the grid is unstable. The current injected into the grid is a sine wave and its phase is synchronized with the grid voltage when the charging station is in charging mode. While the current is also a sine wave and its phase with a difference of 180 with the grid voltage when the charging station is in discharging mode, its DC bus voltage fluctuations is small, and system dynamic performance is good, meanwhile it can achieve unity power factor correction. Finally,simulation system experiment platform is built, validatingthe control analysis and ex