【正文】 完成日期： 2016年5月 2湘 潭 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目： 電動(dòng)汽車(chē)充電樁設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)： 自動(dòng)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(jì)基于DC/DC功率變換器的充放電控制系統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)充電樁，主要工作包括PWM整流逆變器的設(shè)計(jì)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(duì)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(duì)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(dòng)汽車(chē)充電樁設(shè)計(jì)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(huì)建立適用于電動(dòng)汽車(chē)充電電池的電池模型 （5） 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)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(duì)充電系統(tǒng)及控制策略進(jìn)行驗(yàn)證 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)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(duì)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(hào)各階段完成的內(nèi)容完成時(shí)間1查閱資料、工作條件準(zhǔn)備2理解基本原理和設(shè)計(jì)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(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)~6修改畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)~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(ài)，2010湘 潭 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱表學(xué)號(hào) 姓名 專業(yè) 自 動(dòng) 化 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 電動(dòng)汽車(chē)充電樁設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)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(huì)等實(shí)際相結(jié)合。論文（設(shè)計(jì)）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(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)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(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；，有無(wú)創(chuàng)新之處。電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施是電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的同時(shí)還應(yīng)充分兼顧充電設(shè)施的發(fā)展，同時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)充電樁的設(shè)計(jì)及其控制方法的研究對(duì)國(guó)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(dòng)汽車(chē)的充電電源，又可作電動(dòng)汽車(chē)的放電負(fù)載，且在電池的充放電過(guò)程中，可實(shí)現(xiàn)單位功因數(shù)，電能雙向流動(dòng)，低諧波污染等。本設(shè)計(jì)通過(guò)建立系統(tǒng)仿真模型，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試及仿真波形圖的可行性分析，完成對(duì)充放電系統(tǒng)控制策略的正確性驗(yàn)證。2指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ)答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日答辯委員會(huì)意見(jiàn)答辯委員會(huì)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(dòng)汽車(chē)充電樁系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與仿真 41 41 41 43 45 IGBT的選取 45 46 47 DC/DC儲(chǔ)能電感的選取 48 48 49 49 51 52 52 54 55 57 59 61第六章設(shè)計(jì)總結(jié)與展望 62參考文獻(xiàn) 64II電動(dòng)汽車(chē)充電樁設(shè)計(jì)摘要：電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁是電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備中最常見(jiàn)的基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化與市場(chǎng)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(duì)變流器傳統(tǒng)控制方法和空間矢量控制方法做了對(duì)比仿真，通過(guò)仿真結(jié)果分析證明了SVPWM具有更好的控制性能，在開(kāi)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(dòng)汽車(chē)充電裝置可以實(shí)現(xiàn)在電網(wǎng)不穩(wěn)定時(shí)向網(wǎng)側(cè)提供能量，并且在充電過(guò)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(shí)候過(guò)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(dòng)小，系統(tǒng)動(dòng)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(dòng)汽車(chē)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(dòng)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