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电动车大功率直流充电系统设计与实现
| 论文题名： | 电动车大功率直流充电系统设计与实现 |
| 关键词： | 电动汽车;直流充电系统;功率调控子系统;管理控制子系统;模块设计 |
| 摘要： | 近年来，随着经济快速发展，人们生活水平、城镇化水平不断提高，中国汽车保有量呈几何趋势增长，这不仅给国家能源安全造成了严重威胁，而且加剧了环境气候的恶化，因此大规模发展电动汽车产业成为必然趋势。电动汽车能源供给设施作为电动汽车产业发展的前提和基石，完善、高效的能源供给网络是电动汽车普及的关键因素，其中快速性好的直流充电系统是电动汽车能源供给设施中的重点研究对象。而且随着用户对电动汽车的续航里程的要求不断提高，直流充电系统的发展趋势是大功率化。本文将大功率直流充电系统作为主要研究内容，并研制了120kW的直流充电系统样机。 直流充电系统的应用对象是各种型号的电动汽车，为了保证其兼容性与可靠性，其各项功能及性能必须满足新5项充电标准。本文基于直流充电系统的功能进行了总体方案设计，并将其分为功率调控子系统及管理控制子系统。 功率调控子系统主要是将三相交流电转换为动力电池所需的直流电，以实现充电目的。针对功率调控子系统中因功率模块并联导致的不均流问题，设计了基于CAN总线的自主设置法，保证了系统的均流不平衡度不超过±5％。同时基于功率模块的特性，设计了模块自主投切策略，显著提高了系统在轻载时的效率。 管理控制子系统主要通过控制器与其余组成单元的信息交互及驱动控制，保证了充电过程的智能化、可靠性以及有序性。本文设计了基于STM32F107VCT6的控制器，并设计了应用程序的架构。同时按照控制器的接口类型详细设计了功率单元信息交互程序、BMS信息交互程序、电能计量单元信息交互程序、人机交互单元信息交互程序以及信息采集与驱动控制程序。 研制的120kW直流充电系统在国家某检测中心完成了全面性能测试，各项性能指标均达到新5项充电标准要求，且满足实际使用需求。 |
| 作者： | 韩明 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 蔡涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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