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摘 要

当前，新能源汽车的发展可以有效的缓解社会生活中的能源短缺和环境污染等问题，因此对新能源汽车智能充电的研究，能够有效的提高新能源汽车的安全和性能。针对新能源汽车电池在充电过程中会产生极化等问题，提出了一种以TMS320LF2407型DSP控制器为核心的智能充电方案，研究了PID控制算法，完成了智能充电系统充电主电路、充电控制电路等硬件电路设计及相关软件设计。进行了系统测试，结果表明，设计的系统可以实现对蓄电池组充电进行智能控制，以实现多端恒流与脉冲充电相结合的分阶段充电，实现了充电模式的自动转换，自动判断等功能。

关 键 词：新能源汽车 动力电池 智能充电

Abstract: At present, the development of new energy vehicles can effectively alleviate the energy shortage and environmental pollution in social life. Therefore, the research on intelligent charging of new energy vehicles can effectively improve the safety and performance of new energy vehicles. Aiming at the polarization problem of new energy vehicle battery during charging process, an intelligent charging scheme based on DSP controller of TMS320LF2407 is proposed. The PID control algorithm is studied. The hardware circuit design and related software design of charging main circuit and charging control circuit of intelligent charging system are completed. The system test results show that the designed system can realize intelligent control of battery charging, realize multi-terminal constant current charging combined with pulse charging, realize automatic conversion of charging mode, automatic judgment and other functions.

Keywords : new energy automobile power battery Intelligent charging

目 录

1 绪论 3

1.1新能源汽车的研究背景 3

1.2新能源汽车能量存储与变换技术国内研究现状 4

1.3新能源汽车能量存储与变换技术的研究意义 4

2 新能源汽车核心部件动力电池分析 5

2.1新能源汽车核心部件动力电池常规论述 5

2.2新能源汽车核心部件动力电池常规充放电特性分析 7

3 新能源汽车充电方法研究 9

3.1马斯三定律论述 9

3.2动力电池充电技术研究 9

3.3快速充电技术研究 11

4 新能源汽车智能电池充电系统设计 13

4.1充电电路系统结构组成 13

4.2系统充电主电路设计 14

4.3控制电路设计 15

4.4基于PID充电控制算法 21

4.5智能充电控制软件调试 22

结论 24

参考文献 25

致谢 26

1 绪论

1.1新能源汽车的研究背景

在人们的生活中，不可避免的要消耗不可再生资源，其中石油资源的消耗越来越需求，人们每日出行开车都需要消耗大量的石油资源，为此人们开始在汽车业的可持续发展和缓解石油危机的问题上思考。于是新能源汽车进入了人们重点的研究，它成为了新世纪前几十年代汽车行业发展的主流。现如今，在新能源汽车行业，我国政府也有实施了像混合动力汽车，新能源电池等其他新能源汽车重点项高科技术的研究。

中国新能源汽车研究技术是从20世纪70年代左右的时间开始并且到了90年代进入了高速的发展期。在中国政府的支持下和许多国内新能源汽车制造公司的合作发展开发下，在经历了像“八五”、“九五”、“十五”三个五年计划后，新能源汽车的发展研究取得了许多傲人的研究成果并且在这几年中推动了新能源汽车行业高速的发展。尤其是在2008年，北京举办了奥运会，国家直接给新能源汽车公式开出了价值20多亿的汽车订单，这直接推动了新能源汽车行业的蓬勃发展。

在国家实行“十五”计划的时间，我国建立了以新能源汽车发展为基础的重大科技专项，为此我国开始把新一代电动汽车技术的研究设立了为主要的研究大方向。我国这样的设立立即得到了像一些新能源企业、国内知名高等院校和科研机构的响应，它们通过管理生产学习研究四个方面联合起来一起公关，这个专项在国家拨款8.8亿元研究经费后在2001年9月正式启动，该专项主要以燃料电池汽车、油电混合动力汽车、纯电动汽车三种车型称为了“三纵”，把能源动力总控制系统、驱动和控制电机系统、动力蓄电池管理系统称为三横。同时，推动整车研究作为龙头发展，在配合一些关键零部件的发展研究并且在政策、法规等国家有力调度下稳步研究，让基础设施协调可持续的发展。

现如今，在我国各政府和企业等方面的合力推动下，我国新能源汽车技术较比之前的技术已经有了明显提升，其中燃料电车汽车研发成果最为突出，目前我国已经可以自主生产燃料电池车；混合动力汽车研究技术也有突破，比如实现了载客运行并且我国也具备了生产混合动力汽车的能力；纯电动汽车发展最为迅速，我国已近开始批量生产纯电动汽车并且能够对外出口销售。与此同时进行的还有车用燃料电车发动机发展研发的重大突破，我国自主研发的车用燃料电动机水平已经排在世界前列；大功率车用蓄电池性能在有了产业化的基础下飞速发展，性能明显提高了不少；驱动电机技术的性能变得更加优越，整车发展和生产集中一体化，使得产业发展密度更加聚集，环环相扣，推动了汽车技术的进步水平。

在现如今汽车越来越趋于平常化，许多人日常出行都选择使用汽车，这为世界经济和人类现代化生活产生了巨大的影响。于是随着世界人均汽车保有量的不断增加，燃油汽车也给环境带来了一系列的影响。全球近6亿的燃料汽车排放了接近10多亿吨的燃油，这些燃油燃烧后大约会生成0.6亿吨有害气体，这将会严重危害了地球环境。因此要更加加大力度的发展新能源汽车。

1.2新能源汽车智能充电技术国内研究现状

这些年新能源汽车产业的发展成为了我国战略性新兴产业，我国把汽车产业的发展推向绿色无污染方向发展，为此国家鼓励和补贴了广大用户购买的新能源汽车，大幅提升新能源汽车的应用，像推动各大城市纯电动公交车的投入使用，推动了新能源汽车行业的蓬勃发展。就在前不久，上海的比亚迪公司就投资建设了一个可以使汽车在一个半小时内就完成充电的充电设施。

与此同时在北京的嘉捷恒信公司也自主研发了一个可用于电动汽车充电的设施，从而推动了电动汽车的销售。据统计，在2019年2月份一个月的时间内，我国新能源汽车就生产了将近5.92万辆，其中卖出了大约5.29万辆，生产增长率高达50.9%左右，销售增长率也达到了53.6%左右。中国的汽车总销量已近突破3000万辆，其中新能源汽车突破百万辆，正好印证了我国新能源汽车行业发展的迅速。

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