電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載智能快速充電器的研究與設計

由于半橋變換器上橋臂MOSFET的源極接下端開(kāi)關(guān)管而處于懸浮狀態(tài)， 需要同步的自舉電路來(lái)抬升柵極驅動(dòng)電壓。在該設計中由R1、D1、C2 組成自舉電路， 對上橋臂高端柵極驅動(dòng)電路進(jìn)行供電。

自舉電容的選擇為：

式中： Qg 為MOSFET柵極提供的電荷。

自舉二極管D1 選擇時(shí)應該遵循其擊穿電壓大于Uin、恢復時(shí)間足夠快的原則， 以減少自舉電容反饋給電源Vcc的電荷。

自舉電阻R1 的取值不能太大(一般為5 ~10 ) , 否則會(huì )增加VBS時(shí)間常數。

2.3.2 保護電路的設計

保護電路具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)溫等保護功能， 在出現上述故障時(shí)， 控制系統首先對故障的緊急程度進(jìn)行判斷， 當出現過(guò)欠壓或者過(guò)溫警示信號時(shí)， 實(shí)行限制輸出功率保護方案; 在出現過(guò)流、短路等故障時(shí)， 控制主電路停止工作， 保護充電電源免受損壞。要使系統正常工作， 需要重新開(kāi)機。

2.3.3 單片機控制部分介紹

該系統的總體控制采用NEC 的F0881單片機作為充電器的智能中心， 對充電過(guò)程進(jìn)行控制。

由于采用智能充電， 鉛酸蓄電池每個(gè)階段所需的充電電壓和充電電流都不同， 則在充電時(shí)該單片機對電池端的電流電壓信號進(jìn)行采集，分析處理， 模糊推理、模糊決策等， 根據不同的狀態(tài)采用對應的慢脈沖快速充電方法以及保證在各充電階段之間的穩定切換。對出現的各種故障和報警信號進(jìn)行處理。該部分還包括對電流、電壓和溫度的采集以及顯示等。

3 試驗結果及分析

在上述設計思路的指導下， 我們研制第一臺車(chē)載智能充電器的實(shí)物圖如圖5所示。

圖5 車(chē)載智能快速充電器實(shí)物圖

對其進(jìn)行測量， 其體積為347 212 125mm3,重量為7??9kg.在- 10℃~ + 40℃的環(huán)境溫度中，整機效率> 86%, 并且在75℃機內溫度會(huì )自動(dòng)保護。其工藝制作滿(mǎn)足體積小， 重量輕， 可靠性高，集成度高等要求。