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基于DSP的智能充电系统在电动汽车中的应用研究 Intelligent charging system in electric vehicle application 随顺科，孙长江 SUI Shun-ke, SUN Chang-jiang （中国矿业大学信息与电气工程学院，徐州 221116 ） 摘 要：针对电动汽车的充电控制技术进行了论述，提出了一种把电压控制与电池温度控制相结合的综 合控制方法，对主电源电路中的交换器进行了详细的设计，以DSP TMS320F2812为核心设计 了控制电路，并引入模糊PID控制算法，实现充电器的智能快速充电。 关键词：充电；交换器；智能 中图分类号：TP272 　 文献标识码：A 　 文章编号：1009-0134(2011)7(上)-0126-03 Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2011.7(上).37 0 引言 汽车带给人们生活很多便利的同时也给人们 带来了环境污染、能源消耗的问题。电动汽车作 为新能源汽车是解决上述问题的有效途径之一。 由全部或部分电能驱动电机作为动力系统的汽车 称为电动汽车，主要包括纯电动汽车、混合动力 电动汽车和燃料电池汽车三种类型。目前，电动 汽车的发展还有很多制约因素，诸如一些关键技 术像蓄电池的开发，驱动效率的提高，快速充电 装置的研制等方面需取得较大突破，才能使电动 汽车得到广泛应用。 1 智能充电装置 快速充电法是指在短时间完成对蓄电池的充 电过程。为了保证蓄电池不因大电流短时内充满 而损坏和不过充，因此需要相应的控制电路。 该电路能在充电末期实时地检测蓄电池的充电电 图1 智能充电电路框图 压、充电电流和端电压的温度，并根据实时检测 隔离型直流变换器。其电路主要由输入/输出滤波 到的相关参数来控制充电过程。图1是智能充电电 电容器、电感变压器、功率开关管、高频整流管 路框图。控制器选用TMS320F2812 ，它是32位定 等构成。电路拓扑结构如图2所示。 点DSP芯片，具有强大的事件管理能力和嵌入式控 电路工作原理与电磁能量转换原理：功率开 制能力。充电器电路主要包括主电源回路、控制 关管VF导通期间，输入电压Vin经输入滤波电容滤 电路和变换电路三部分组成。 波，功率开关管VF 导通，高频整流管VD 反偏关 2 变换器与控制电路的设计 断， 由于， 2.1 变换器的设计 文中选用反激式变换器，下面针对反激式 DC-DC变换器进行研究。反激式DC-DC变换器是 一种电气隔离的升压/ 降压变换器，也是最简单的 收稿日期：2011-02-01 作者简介：随顺科（1989 -），男，山东鱼台人，本科，主要从事电气自动化的学习及在工程应用方面的研究工作。 【126】 第33卷 第7期 2011-7(上) 图4为电压检测系统，当充电器的充电峰值电 压确定后，当检测电路检测到蓄电池的端电压达 到设定值时，由控制电路自动改变充电器的充电 方式。 图2 反激式直流变换器电路拓扑结构 V 0，变压器初级线圈电流i 上升，磁储能W上 m