【电动汽车充电桩控制系统设计10000字（论文）】

电动汽车充电桩控制系统设计摘要随着人们生活水平的提高,近年来汽车保有量持续增加,而由此引发的环境污染问题也日益严峻。电动汽车作为一种可以实现“零排放”的环保型汽车,是汽车行业发展的趋势。目前世界上很多国家都加大了对电动汽车的研发力度。然而,在发展电动汽车的同时,还要兼顾充电设施的发展。充电桩作为电动汽车的“加油站”,在很多地区投入使用,但是,充电桩的用户体验并不尽如人意,快节奏的生活使电动汽车用户难以忍受漫长的充电时间。为了解决这个问题,必须大力促进快速充电桩的研发。论文进行电动汽车智能充电桩系统的研究,为了使电动汽车充电过程更加智能和快速,其对于电动汽车行业的发展,意义十分重大。智能充电桩的充电策略是论文的重点研究内容,其充电策略直接影响智能充电桩的充电效果。如今,磷酸铁锂电池常被用作电动汽车的动力电池,以磷酸铁锂电池为例,研究智能充电桩的充电策略。智能充电桩的充电策略以分段式充电为基础,即在不同充电阶段采取不同的充电方法。在第三段正负脉冲充电时,引入模糊控制器计算负脉冲强度,以达到最佳去极化效果。实验证明,其可以明显提高充电速度,延长磷酸铁锂电池使用寿命。论文对智能充电桩的硬件进行了设计,包括充电单元电路、信号采集单元和人机交互单元等。针对充电单元的设计,首先对三相交流电进行整流和滤波,采用三相电作为智能充电桩的电源,是因为三相电可以提供智能充电桩所需大电流。然后对输出直流电进行DC-AC-DC变换,在变换时通过控制IGBT通断来调节输出电流的大小。最后,设计了放电去极化回路,可以实现无损耗放电过程。关于信号采集单元,设计了三个电路用来采集电池充电过程中的电流、电压和温度,为充电桩充电策略的实施提供必要的信息。最后对智能充电桩样机的相关功能进行了测试,智能充电桩可以正常工作,完成了设计要求。关键词电动汽车；充电桩；快速供电；系统设计目录1绪论 页1绪论1.1设计背景全球经济的快速发展，近一百年能源消费的世界在世界上有超过以往的能源消耗和环境污染，环境的不可再生资源的枯竭，世界领先的低碳环保、节能经济。在未来的交通中，新能源电动汽车将成为研究和开发的主流产业。相关的配套设施，如充电站、充电桩的需求和要求不断提高，通过中国的电动汽车充电设施的研究，本文将进一步分析优点和缺点国内充电桩，充电桩可以使用节能和电力的清洁能源，无污染、无排放。电动汽车的使用与充电不同时完成，充电时间慢，充电桩单调问题。因此，应在硬件和软件方面进行研究和改进，开发更方便、科学、时尚、安全、高效、节能的电动汽车充电桩设备。为了使充电桩更加高效、方便，提高使用性能，有必要对充电桩的设计进行合理有效的改进和控制。为此，国内外对充电桩的发展进行了长期的研究。例如，法国政府协同法国电力公司（EDF）的公司，并与PSA公司在开发电动汽车等公司合作；日本东京电力公司宣布，它已成功地开发了大型快速充电器；美国第一太阳能公司建成5个快速充电桩，在240V的多少电动汽车充电条件下3.5小时。近年来，电动汽车充电技术在我国取得了一定的突破，电动汽车充电设施建设呈现出良好的发展势头。深圳比亚迪公司于2006成立了电动车研究所，并在该厂建立了电动汽车、快速充电站和充电桩。2008、北京奥运村运行了世界上最大的纯电动公交车，公交充电控制系统拥有自主知识产权。北京交通大学30kw大功率单机充电器可以三台，其输出电压可调300v-500v，并可以选择不同的充电模式。中国已建成36200个快速充电桩和7400个慢充桩前2012，加快充电桩的发展。在“十五”计划期间，国家制定了跨越式发展的战略，成立了“电动汽车重大专项科技”，为电动汽车的产业化技术平台作为研究工作的重点，并在一些关键技术上取得了较好的进展。1.2国内外发展现状1.2.1国外进展由于国外的工业化进程想对我国较早，电动汽车充电桩系统控制的技术较为成熟，在美国各充电站形式较为灵活、多变，比较具有代表性的为建在停车场边的电动汽车充电站，美国新泽西的普林斯顿卫星公司推出了一种太阳能电动汽车充电站。国外的充电系统都取得了较好的进展：①充电产品随着控制技术、人工智能等先进技术的发展，摆脱了单一型，朝着多功能、更安全智能的方向发展;②现场工业总线技术，如CAN、RS485、LIN总线的发展使得监控系统的通信手段多样化、高速化、安全化。③Aerovitonment公司的产品可实现充电口充电,用于SAEJ1772标准电动汽车(电动车)和可充电混合动力车(PHEVs),通讯模块可采用以太网、无线网络、或Zigbee蜂窝通信;特点：物联设置，智能方便。缺点：需进行电网升级改造，技术要求高，成本投入大。④Schneider公司产品分住宅壁挂式、商业充电桩和快速充电桩三种,可实现1/2充电口充电,通过LEDs显示充电、故障和功率等状态,采用RFID身份认证和GPRS通讯;特点：更优质高效的人机界面。缺点：充电速度慢，对电网的冲击大,降低电池的寿命。⑤ENSTO公司产品同时支持常规(16A)和快速(32)充电,支付方式支持RFID卡和手机支付，特点：支付方便快捷，缺点：充电慢⑥光伏汽车充电站，美国的太阳能遮荫停车场在圣地亚哥国际机场部署试验成功，具有全自动、可移动的特点，并且不需要基坑，不需要建设审批，也不需要并入电网。它的日光伏发电量约为16kW·h，可以存储在22kW·h的储能装置中。缺点：光伏发电不稳定性，成本会比较高，具有很大的随机性、波动性和间歇性等特点，导致电网负荷峰谷差加大、安全运行稳定性降低、供配电效率减小、电能质量问题⑦μC/GUI是美国Micrium公司开发的一个通用的嵌入式图形用户界面，可以适用于任何16/32位CPU和只要有合适驱动的LCD，可服务于单任务操作系统和多任务操作系统中。μC/GUI所有接口支持适用宏进行定义，字符和位图都可在LCD的任意点显示，还支持虚拟显示μC/GUI，具有较强的可移植性。缺点：实现友好的人机交互界面，需要一个嵌入式图形用户界面（GUI）系统的支持。1.2.2国内进展因为中国起步比较晚，技术的局限性，为以后的中国的电动汽车充电技术的研究，但近年来，由于相关扶持政策、合作、高校、研究机构和相关领域的企业，目前的电动汽车充电技术取得突破性进展。①电动汽车的充电桩、集中器、电池管理系统和充电管理平台相互补充，构成充电桩系统。电动汽车交流充电桩是在交流和直流电源，交流电压为220V或380V，在充电模式的三阶段充电模式，该模式可以大大延长蓄电池的使用寿命，但充电速度缓慢，笨拙枯燥的造型，巨大的。②充电的主要控制方法有时间控制、温度控制、电压控制和综合控制。在实际操作中，时间控制方法简单，但部分单体在电池充电结束时带电充电。温度控制方法也有缺陷。如果考虑环境影响和温度测量系统的响应时间，则不能保证电池的充电状态。只要确定电压变化率的值，只要确定电压变化率的值，电压变化率法确定充电终止的条件。③充电桩接口：充电桩接口，各个国家和各品牌的种种新缺点：阻碍电动车市场化进程，提高开发成本，不利于供应商、运营商和用户的方便使用。缺乏统一的产品标准。④μＣ／ＯＳ－Ⅱ操作系统，移植方便，稳定性和可靠性好，系统资源丰富，并提供系统级服务，可裁剪。缺点：只适合于中小型实时控制系统。⑤Cortex—M3内核的微处理器为核心，结合嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ特点：交流充电桩工作稳定、计量准确、操作简单、安装布设方便，系统的可扩展性强。⑥ＣＳ５４６４电能计量芯片，通过ＭＦ－ＲＣ５２２读卡芯片实现智能刷卡结算；特点：对于蓄电池充电保护与判断何时为电量充满状态提出了新的方案，并设计了人性化的人机交互界面。特点：精确完成电量的计量计费，在户外电能补给方面，方便用户使用与后台人员管理，具有较高的应用价值。缺点：未设置安全保护功能。1.3问题分析在一般情况下，国内在充电桩的研究的已经展开，但仍局限于充电器的简单组合，在充电模式，充电的电动汽车动力电池的正常充电和快速充电参数仍处于探索阶段，设置的经验，研究了温度、保温，电池在充电这些应用的充电过程报警和保护有待进一步。国内的电动汽车充电桩虽然有些已经投入运营的发展，但其综合性能不理想，效率高，进一步开发高可靠性、高适应性和高智能充电桩系统还有很多研究工作需要开展。1.4设计内容和设计思路1.4.1设计内容电动汽车智能充电系统的主要目的是实现铅酸蓄电池的智能充电。特别是智能充电系统的设计应实现以下几点。（1）可在短时间内对电池进行充电，使电池容量达到工作要求。可以检测电池的初始状态，以确定电池组的初始充电状态、终端电压和电池温度。如果初始电压低于系统设定阈值（最小电压值，也称为阈值），电池首先充电小电流涓流充电。当电池的端电压达到设定阈值时，系统自动切换到快速充电阶段，并根据快速充电策略。当电池充满电时，系统自动转移至浮充状态，补充电池充电。收费系统在伟流量、快充和浮三种状态之间可根据实际情况，自动切换智能充电。（2）系统电路工作时在电池状态可以做到实时监控，该系统的实时采样和分析的参数，并及时反馈调整参数的电池，确保电池在充电电流曲线接近理想曲线的条件下，电池充电。（3）可以防止过充电，电池的硫化，调整不平衡，减少每个电池，延长电池使用寿命的区别。（4）在充电系统的整个过程，从开始到最后结束充电电荷，提高硬件和软件电路的可靠性，使电路能正常工作，事故没有造成严重的设备损坏和人员伤亡，如能够检测电池的温度，当温度异常时，可以采取措施保护电路，而其他电路元件（如IGBT）也起到很好的保护，以保证电路的安全性和电池的安全和人身安全。如果发生异常，则可以自动转到安全状态或停止充电。1.4.2设计思路绪论绪论智能充电桩系统总体方案快速充电策略的研究电动汽车智能充电桩系统硬件电路设计充电桩充电状态仿真结果分析结论图1-1设计思路2智能充电桩系统总体方案2.1充电桩充电原理充电桩是固定在地面上为电动汽车提供直流交流电的充电装置，其还应具有显示、刷卡、计费以及打印充电信息等功能。直流充电桩，通过交流电网对电动汽车动力电池直接进行充电的充电装置。因充电速度较快，所以业内人士也将它称为“快充”。交流充电桩则不同，交流充电桩是通过交流电网凭借电动汽车车载充电机对蓄电池进行充电的装置，由于其充电速度较直流充电桩慢，其被称为“慢充”。两种充电桩充电方式的区别可以简单的概括为：直流充电桩能对电动汽车蓄电池进行直接充电，而交流充电桩则需要采用车载充电机对蓄电进进行间接充电。另外，两种充电方式在充电速度上也有很大区别。对一辆普通电池容量的电动汽车进行完全充电（电量从0到100%的充电过程）时，利用交流充电桩需要八个小时左右的时间可以完成。而利用直流充电桩进行完全充电时，只需要两到三个小时。交流充电桩充电过程缓慢是因为电动汽车的车载充电机的功率较小。而直流充电桩输出电压和电流较大，所以其输出功率也很大，因此直流充电桩可以为电动汽车动力电池进行快速充电。2.2智能充电桩需求分析随着汽车数量的不断增加，汽车尾气排放对环境造成的危害越来越明显。石油资源的短缺及环境问题催生了电动汽车，但由于电池容量有限和充电难等问题，使得电动汽车的发展在很长一段时间内受到阻碍。在国外，电动汽车的发展已经比较成熟，例如美国的特斯拉公司，随着充电技术的进步，其电动汽车的电池组充一半电量只需２０ｍｉｎ，一辆６０ｋＷｈ电池组的特斯拉电动汽车充满电可以续航３６８ｋｍ［２］.在国内，电动汽车发展起步比较晚，但是发展的速度非常快。２０１５年１０月９日，国务院办公厅下发《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》，大力推进充电基础设施建设，解决电动汽车充电难题，明确提出到２０２０年，基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础体系，满足超过５００万辆电动汽车的充电需求。从国家大力推行的政策措施来看，电动汽车行业的巨大需求量是可以预见的，因此本课题所研究的电动汽车充电桩充电管理系统，对于电动汽车充电桩的推广和普及具有重要的意义。2.3智能充电桩技术指标标识系统，交流充电桩整体形象满足国家电网公司标识系统的一般要求。有明显的发光指示，确保夜间使用易于查找和辨别。并配备户外遮雨设施。结构要求交流充电桩壳体应坚固；结构上须防止手轻易触及露电部分。设计外观标识应符合国家电网公司统一要求标准。电源要求：50电源要求采用单相220V；允许电压波动范围为220V±10%；频率：Hz±1Hz。IP防护等级交流充电桩应遵守IP32（在室内）或IP54（在室外），室外环境应用时应设置必要的遮雨设施。三防(防潮湿，防霉变，防盐雾)保护：交流充电桩内印刷线路板、接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，保证充电机能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行。防锈(防氧化)保护：交流充电桩铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施，非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。平均故障间隔时间（MTBF）：MTBF应不小于30000h。2.4智能充电桩系统设计方案如图2-1它是基于V2G技术的整体充电框图，主要包括PWM整流部分、DC/DC充放电部分及电池组。从网侧直接引交流电经整流装置转换为直流电，再经DC/DC变换装置给电池组充放电。图2-1基于V2G技术的整体充电框图可逆PWM整流部分选用的是三相电压型PWM整流器，即可作电动汽车的充电电源，又可作电动汽车的放电负载，且在电池的充放电过程中，可实现单位功率因数，电能双向流动，低谐波污染等;充放电部分采用的是双向半桥DC/DC变换器，运用其独特的升降压功能，自动调节降压充电和升压放电的转换，采用脉冲快速充电技术，消除电池的极化现象，缩短充电时间，延长使用周期。3快速充电策略的研究3.1蓄电池快速充电原理美国科学家马斯(JosephA"Mas)，在第二届国际电动车辆会议上，提出了著名的马斯三定律，为电池快速充电提供了理论依据。如图3-1，充电时，任何超过充电接受曲线的电流，不仅不能提高充电效率，反而会增加析气量和极化现象;低于充电接受曲线的电流，才是电池允许的充电电流，不会对电池造成伤害。图3-1图3-2如图3-2，电池在充电过程中，适当的对其大电流放电或停充，可加快充电速度、提高充电效率、消除极化现象等。1.马斯第一定律:电池用任何给定电流放电，充电时电流接受率。和放电容量C的平方根成反比，有:α=K蓄电池开始充电时，接受的电流为:I0=联立式(2-4)和(2-5)得:I0=K式中:K一放电电流常数由放电电流大小决定。2.马斯第二定律:电池对任何给定的放电量C，充电时电流接受率。和放电电流Id对数成正比，有:α=K将式(2-5)带入式(2-7)得:I0=式中:k一计算常数。3.马斯第三定律:电池用不同的放电率放电，其能接受的总电流h是各个电流总和，有:It=综述，电池的总电流接受率为:α=It式中:I1,I2,I3,I4一各放电率允许充电电流;Ct一各放电量总和。马斯三定律说明:一个蓄电池，当充入任一容量C时，它的充电接受率越高，充电速率越快。蓄电池大电流充电时，可适当的加入反向瞬时大电流放电，消除极化，使电池的充电接受能力恢复到原来状态，减少充电时间。3.2磷酸铁锂电池的常用充电方法锂电池是个特殊的电池，所以对其充电方式的要求很高。主要有常规和脉冲快速充电。图3-3图3-41.常规充电如图3-3，以单体锂电池为例，电池接通后，先对其恒、小电流充电，是为了检查电池好坏与否。先用C/15速率对电池涓充，观察其电压是否上升到规定门限电压2.5V;若达不到说明电池报废(这个时间有点长);若能达到，直接用较大的恒流速率(1C)快速充电，直到电压达到恒压门限电压4.2V，此时，电池容量约为50%-80%，在充电全过程中，该阶段充电速度最快，大概半小时;然后恒压充电，随着电压不断升高，充电电流不断减小，当电流达到C/10或C/15速率，便可停充。该法不能消除电池极化，充电效果不理想。2.脉冲快速充电如图3-4，该充电法的前两区和常规充电法一样，此时，充电电流达到了最大接受电流，不能再持续大电流充电，否则电池会因温升过高和析气增多而损坏电池甚至导致爆炸。所以电压达到4.2V，改为脉冲充电，充电时间越来越短，停充时间越来越长，即脉冲周期越来越长，占空比越来越长。当占空比低于5%至10%时，终止充电。该充电方式是集常规充电和脉冲充电优点于一身，可消减极化和析气现象，提高充电速度，延长电池周期，使用更安全、更贴切用户使用标准。3.3基于分段式快速充电策略移相PWM全桥变换器一个开关周期具有12种开关状态即12个工作阶段，上半周期和下半周期各包含6个阶段，而且上半周期与下半个周期工作基本类似，所以只对上半周期的6个阶段做了阐述。首先我们假设电路中所有开关管、二极管、电容、变压器器件均为理想元件，变压器的原副边比为K，则全桥变换器的工作过程分析如下。变换器在0-to阶段时，Ql与Q4处在导通状态，原边电流ip流经Ql、变压器原边和Q4，副边电流流经副边绕组。此时，整流管D01和D03导通，D02与D04截至。t0-t1阶段，t0时刻Ql关断，Q4继续处在导通状态。ip转到cpl和cp3支路，对cpl充电，cp3放电。由于寄生电容epl和cp3，所以Ql是零电压关断。此阶段中，谐振电感与滤波电感串联，而且由于滤波电感很大所以ip近似等于一个恒流源。寄生电容cpl的电压线性上升，cp3的电压则线性下降。到tl时刻，cp3的电压变为O，Q3的反并二极管自然导通。此过程结束。t1-t2阶段，Q3的反并二极管导通后使得Q3的电压箝在零位，此时开通Q3则Q3正好为零电压开通。t2-t3阶段，到达t2时刻时，关断Q4，ip转移到寄生电容印2和cp4中，此时cp2放电而cp4处在充电状态。此时Q4的电压从零开始慢慢上升，因此Q4是零电压关断。变压器副边绕组电势出现上正下负，整流管D02、D03导通。ts时刻时，cp4的电压上升至Vin，Q2的反并二极管自然导通，本阶段结束。t3一t4阶段，在时刻t3，Q2的反并二极管自然导通，使得Q2的电压箝在零位，所以Q2此时为零电压开通。但是由于Q2与Q4之间存在驱动信号的死区，因此虽然Q2处在开通状态，但没有电流流过Q2。ip经过Q2的反并二极管导通，并通过能量回馈电路的谐振电感反馈到输入电源。图3-5工作波形t4一t5阶段，在t4时刻时原边电流ip下降至零，Q2与Q3导通，Q2与Q3的反并二极管同时关断无电流流过。此时，原边电流由正方向过零，并沿负方向线性增加，但是原边电流的大小不足以提供负载电流，因此整流管依然为负载电流提供回路，所以实际上原边绕组的电压值等于零，原边电流沿负方向线性增加。至t5时刻，整流管Dol、D04才关断，负载电流全部经D02、D03形成回路。t5-t6阶段，电源对蓄电池供电。到达t6时刻时，Q3关断，全桥变换器进行下半个周期的工作，下半周期的工作情况与上半周期的工作基本类似。3.4改装经济性分析为了证明基于分段式快速充电策略对磷酸铁锂电池充电效果，对三段式充电和脉冲充电进行同条件的实验验证，比较其结果。三段式充电部分实验数据如表3-1所示。表3-1三段式充电实验数据（部分）脉冲充电部分实验数据如表3-2所示。表3-2脉冲充电实验数据（部分）表3-3基于分段式快速充电策略实验数据（部分）将三种充电方法进行对比，为了保证实验数据的准确性，对三种充电策略进行三次实验，将三次实验得到的充电时间和电池端电压取平均值，得到表3-4三种充电方法比较。以上3种充电方法得到的结果如表3-4所示，从表格比较知道对同一个磷酸铁锂单体电池进行充电实验得到的数据得到基于分段式快速充电策略在充电速率上明显优于另外两种充电方法。表3-4三种充电方法比较基于分段式快速充电策略在充电速率和安全性上表现优异。4电动汽车智能充电桩系统硬件电路设计4.1智能充电桩微处理器单元智能充电桩系统使用TI公司TMS320系列的TMS320LF2407DSP作为其微处理器单元。TMS320LF2407因为其较高的性价比和较为成熟的技术而广泛应用于大功率充电系统中。TMS320LF2407的主要特点是：（1）供电电压为3.3V，控制器的功耗较低；（2）指令周期为33ns，控制器执行指令速度快，实时控制能力强；（3）片内FLASH大小为32KB，数据/程序RAM大小为1.5KB；（4）DARAM大小为544B，2K字的SARAM；（5）外部存储器的存储空间可扩展，程序存储空间、数据存储空间、I/O寻址等均有64K拓展空间；（6）具有EVA、EVB两个事件管理模块；（7）10位A/D转换器转换速度快，其最快可达到500nS；（8）CAN2.0B接口模块；（9）SCI接口模块；（10）SPI接口模块；（11）基于锁相环原理的时钟发生器；（12）具有40个通用I/O引脚（GPIO），此引脚均可单独用于编程，也可复用。微处理器单元是由TMS320LF2407组成，但是它还需要一些外围电路才能进行工作。图4-1和图4-2是TMS320LF2407最小系统的外围电路。其中，图4-1为最小系统复位电路，图4-2为最小系统晶振电路。电路图如下所示。图4-1复位电路图4-2晶振电路4.2控制系统电源电路设计控制回路主要由DSP控制器，扩展RAM，IGBT驱动保护电路，IGBT温度监测电路，去极化放电回路，三相电流电压监控电路，蓄电池状态监测保护电路等构成，目的是实现充电的智能化。图4-3控制系统电源电路4.3充电单元电路设计根据智能充电系统的功能设计目标确定充电电路的基本功能电路，进而确定智能充电电路的大致结构(如图4-4所示)。充电电路从根本上讲是一种大功率的高频开关电源。所谓开关电源，是指采用t·交流一直流一交流—直流’’电路结构的电源装置。采用开关电源设计的突出优点是其工作频率较高的交流环节可以使变压器和滤波器体积变得很小，从而使得充电电路的体积和重量大大降低，具有较好的实用性。图4-4智能充电系统结构图电路是主要功能是为蓄电池充电提供电能。充电系统在工作时，主电路和控制回路相互作用，实现对铅酸蓄电池组的安全、快速和智能充电。5充电桩充电状态仿真结果分析条件给定：整流时直流给定电压600V，恒流充电电流20A，恒压充电电压500V，系统充电运行时仿真波形图如下：(a)电池电流变化曲线（b）电池电压变化曲线（c）PWM整流器直流侧电流曲线（d）PWM整流器直流侧电压曲线（e）PWM整流器交流侧有功无功电流曲线（f）PWM整流器交流侧电压电流曲线图5-1系统充电运行仿真波形图实验结果分析：由图5-1（a）可以看出：充电桩对电池进行先恒流再恒压的充电过程。恒流充电时充电电流稳定在20A,在2s过后系统转为恒压充电，可以看出随着时间的增长，此时充电电流在逐渐减小，这符合锂电池恒压充电的规律。由图5-1（b）可以看出，系统对电池恒流充电时随时间增长电池电压逐渐升高，到0.2s时电池电压逐渐接近额定电压，再转为恒定电压对电池充电，以减少大电流对电池的影响，恒压充电时充电电压始终稳定在500V,此时的充电电流在逐渐减小，如图5-1（a），当系统运行到6s时，充电电流减少为零，此时充电过程结束，电池容量已经充满。由图5-1（d）可以看出，系统带负载启动，经很小超调后，直流电压很快稳定在600V，稳态误差小。由图5-1（e)-(f)可以看出，系统经短暂调整，交流测电流有功分量保持为正值，实现了能量的正向传输，充电结束后，有功分量保持为零，交流测电流有功分量始终保持为零，实现了交流测电压电流单位功率因数控制，如图5-1（f）中交流电压电流同相位，满足设计要求。上述分析体现了本文仿真模型和控制策略的正确性。

结论电力普及是大势所趋。国内外现有产品外观呆板，材料单一，人机交互界面不友好，缺乏时尚感和科学技术意识。在设计上还有很大的改进空间。该设计方案有利于解决社会能源和环境问题，有利于促进国内外绿色能源的利用。随着外观和智能系统的友好人机交互设计技术和时尚感使我们的生活更加方便，也希望新能源电动汽车在世界上迅速蔓延的贡献。通过本文的研究，主要达到了以下基本要求：（1）掌握电动汽车充电桩系统设计的总体方案；（2）掌握整充电系统的工作原理，研究其调制策略控制策略；掌握双向DC/DC功率变换器的工作原理，研究其控制策略；（4）学会建立适用于电动汽车充电电池的电池模型；（5）实现系统对电池先恒流再恒压的充电模式及恒流放电模式。

参考文献[1]谭敏,郭彦军,白宇峰,张浩,于春菊.电动汽车充电设施的设计与探讨[J].陕西电力,2014,11:58-60.[2]孟祥军,梁涛,王兴光,陈杰,李建祥.电动汽车智能充电桩的设计与实现[J].信息技术与信息化,2014,06:58-61.[3]田剑.电动汽车智能充电桩的设计与实现[J].科技与创新,2016,01:22.[4]荆玉珍.智能充电桩支持电动汽车灵活充电[J].商业观察,2015,01:68-70.[5]邢苏,周国平,何碧漪,仲骥.一种新型高精度充电桩系统的设计[J].计算机测量与控制,2016,03:190-192.[6]薛冰,蔡磊,王鹏,蔡文昌,王嗣举.电动汽车智能充电桩管理方案[J].低碳世界,2016,09:221-222.[7]卫建荣,袁庆民,李建华,孙景.电动汽车直流充电桩控制系统设计[J].电子世界,2016,12:35.[8]赵薪智,李盘靖,张欢,任珈漪,张荣磊.电动汽车智能充电路径规划研究[J].重庆理工大学学报(自然科学),2016,10:34-39.[9]龚桃荣,刘瑞,秦晓敏,李涛.面向互联网的电动汽车智能充电系统设计与应用[J].电力建设,2015,07:222-226.[10]殷树刚,龚桃荣,刘瑞,王明.基于云平台的电动汽车智能充电系统设计与应用[J].供用电,2015,07:43-47.[11]何敏恬,王元峰,张路,王红蕾.GH-ACCP12电动汽车交流充电桩在智能化小区的应用[J].自动化与仪器仪表,2015,09:237-238.[12]王宇.电动汽车充电设施建设与电气设计[J].现代建筑电气,2015,01:19-22.[13]许林,张腾飞,梁旭.智能化电动汽车充电服务平台的设计[J].计算机时代,2017,01:24-26.[14]蔡培伦,张珣.基于云计算的智能充电桩管理系统的研究[J].物联网技术,2016