电动车铅酸蓄电池充电器研制

【摘要】为了实现节能减排和缓解石油资源短缺的压力，新能源的开发和利用已经成为全球的主题。能源电池被视为未来的新能源，广泛运用于汽车行业。电动车具有节能和环保的特点，相比于传统燃油车是一个巨大的优势。基于铅蓄电池的充放电特点，分析了当前铅酸蓄电池的充电方法，系统讲解了马斯三定律的原理和快速充电过程中的极化现象。首先，研制了一台240W铅酸蓄电池充电器，采用三阶段充电模式，能够对48V铅蓄电池进行充电。电路采用反激式拓扑结构，详细介绍了主控制电路的工作原理，高频变压器的设计过程和反馈环路的转换过程。然后，为了实现对铅酸蓄电池进行大电流快速充电，研制了一台550W开关电源变换器，可以为单节12V铅蓄电池提供最大45A的充电电流。电路采用全桥拓扑结构，给出了变换器主电路的设计过程，分析了零电压软开关技术在移相全桥电路中的应用，讲解了谐振电路的工作过程，谐振电感和高频变压器的计算方法。制作了变换器的辅助电源，电源最大输出功率为24W，给出了辅助电源的设计过程，对辅助电源进行了线性调整率和负载调整率的测试。其次，重点介绍了变换器的控制电路，采用UCC28950控制芯片，通过调节控制电路的指定参数，设置不同的死区时间和相位，实现系统稳定。另外，对充电器的保护电路、控制电路、温度检测电路进行了参数设计。对电路进行了软件仿真，给出了软件仿真波形图，对理论参数进行演算，逐步完成了充电器的设计，并制作了实验样机。实验测试了电路主功率模块的性能，同时将实验测试结果和理论仿真结果进行了对比分析，并对48V铅酸蓄电池组进行充电实验。实验结果表明，充电器的设计可以达到预期要求。
【作者】黎夏；
【导师】徐军明；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】铅酸蓄电池；充电器；移相全桥；UCC28950；

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