【正文】 ........................................................7 IGBT 部分 .....................................................................................................................7 后期整流濾波部分 ........................................................................................................73 控制電路的設(shè)計 ..........................................................................................................................8 設(shè)計思路與理念 ...................................................................................................................8 電路模塊介紹 .....................................................................................................................10 采樣模塊 ......................................................................................................................11 PWM 信號模塊 ...........................................................................................................11 比例放大模塊 ..............................................................................................................11 PI 調(diào)節(jié)模塊 .................................................................................................................12 關(guān)鍵元器件—— 集成運放的選擇 .....................................................................................14 電路的設(shè)計細節(jié)及參數(shù)選擇 .............................................................................................16 分壓電路 ......................................................................................................................16 比例放大電路 ..............................................................................................................18 運放調(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 .........................................................................................................32結(jié)論 ..................................................................................................................................................33致謝 ..................................................................................................................................................34參考文獻 ..........................................................................................................................................35附錄 ..................................................................................................................................................37隨著近年來一系列積極政策的出臺，我國的汽車行業(yè)發(fā)展迅速，汽車產(chǎn)銷實現(xiàn)了“井噴”式增長，并在2022年一躍首次成為世界第一大消費國。控制電路最大的特點是能夠在外圍電路的輔助下自動完成恒流、恒壓充電模式的切換并在每個充電階段保持電流、電壓值的穩(wěn)定。本文通過對現(xiàn)有充電方式工作原理的分析對比，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。而對于缺乏專業(yè)知識的消費者來說，充電電池的使用壽命成為了最直觀的判斷標(biāo)準(zhǔn)。30A/60V電動汽車充電器控制電路的設(shè)計摘要：隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對其各個部件的設(shè)計要求也有了很大提高。對于構(gòu)成電路的基本模塊來說，只有基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)在實際操作中是遠遠不能滿足要求的。二、存在的問題 電路需要作用在幾個不同的階段，每個階段根據(jù)恒流恒壓值的不同輸入值都會發(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切換。為了更好地把握整體電路，對前端電路(開關(guān)電源部分 )、后端電路 (單片機控制部分)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)教師對學(xué)生出勤、文獻閱讀等方面的評語簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計工作中期檢查Ⅱ附表四 2022 年 4 月 24日課題名稱 30A/60V 電動汽車充電器控制電路的設(shè)計姓 名 專業(yè)和班級 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，主要通過運算放大器實現(xiàn)：包括放大、比例、積分電路等，其中比例積分電路對調(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)確定后通過仿真對比發(fā)現(xiàn)問題，并進行優(yōu)化。最終得出可實現(xiàn)功能的完整電路。將電路根據(jù)功能的不同將進行模塊化，并將各模塊具體的實現(xiàn)方式利用所學(xué)知識和查閱資料進行細化，確定各個部分的實現(xiàn)電路。二、采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析首先對現(xiàn)有的充電器控制電路方面的相關(guān)技術(shù)進行學(xué)習(xí)和研究，和自己的基礎(chǔ)構(gòu)思進行比對，找出可用的部分和以前所沒有注意到的問題，充實自己的設(shè)計思路并避免出現(xiàn)同樣的失誤。模擬電子技術(shù)的實現(xiàn)是很有難度的，經(jīng)驗和知識覆蓋面程度會對結(jié)果有產(chǎn)生很大的影響。設(shè)計目標(biāo)：通過對充電電流和充電電壓進行采樣，并將其與恒流、恒壓階段的電流、電壓設(shè)定值（通過單片機產(chǎn)生占空比可調(diào)的方波 PWM 信號實現(xiàn)，具體占空比數(shù)據(jù)需由對電路各階段的仿真得到）通過 PI 調(diào)節(jié)器進行比較，通過后端芯片 SG3525 對前端電路開關(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。最后對運用仿真軟件對實現(xiàn)效果進行驗證。以現(xiàn)在最為常見的三段式充電為理論基礎(chǔ)，繼續(xù)對充電階段進行細化，使其更加符合充電電池接收特性曲線的走勢，并考慮其實現(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)代電動車管理系統(tǒng)中運用自控系統(tǒng)對充電過程進行分階段調(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)缺點和實現(xiàn)方法；并實現(xiàn)了三段充電的自動智能切換。本論文所要研究的控制電路可以在開關(guān)電源和單片機的配合下，自動完成恒流、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由于自身物理特性造成的性能損耗，錯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)兩個月來的理論分析和實際操作過程，通過參考大量的相關(guān)資料文獻，著手進行畢業(yè)論文的編寫。~ 在電路框架的基礎(chǔ)上對其進行細化，對實現(xiàn)電路功能的參數(shù)選擇進行討論與設(shè)定，根據(jù)實際應(yīng)用場合的不同要求，盡可能使參數(shù)理論值接近實際應(yīng)用的需要。通過每星期的導(dǎo)師指導(dǎo)論證其可行性，并及時進行修改。~ 對國內(nèi)外電動汽車充電電路控制系統(tǒng)資料進行查閱，準(zhǔn)備外文文獻翻譯。三、進度安排~ 通過相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)查閱資料論證設(shè)計方案的可行性，準(zhǔn)備開題答辯。在驗證控制電路可行性方面利用仿真軟件完成。電路中采用一個四運放集成塊 LF347 一個雙運放集成塊 TLC2272，均為雙電源供電，供電電壓177。通過單片機產(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()，()，()，()。最終達到根據(jù)充電接收特性走勢實