电动汽车充电桩控制系统设计

《电动汽车充电桩控制系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动汽车充电桩控制系统设计（33页珍藏版）》请在大分享文库-在线教育资源下载分享平台 上搜索。

1、摘要在当今环境污染日趋严重和世界石油资源短缺的严峻形势下，出现了许多新兴的产 业，电动汽车就是其中一种，并且此类汽车将成为汽车产业一种新的发展方向。近年来， 电动汽车行业正在快速发展，正在逐步取代燃油汽车的地位。电动汽车充电设施对电动 汽车有着十分重要的作用，因此在大力发展电动汽车产业的同时还应充分统筹充电设施 的发展，所以对电动汽车充电桩的设计及其控制方法的研究显得十分必要。 本论文提 出了一种基于 BP 神经网络与 PID 控制相结合的电动汽车充电桩控制系统设计方案。该 方案的设计目标是设计一款适用于公共停车场和小区停车场等露天场所的电动汽车充 电桩控制系统，它能够实现对电动汽车快速充电，

2、与系统进行人机交互、计算消费价格 理等功能。论文首先分析了汽车充电桩的功能需求，根据这个来确定了充电桩的系统结 构，然后搭建了充电桩硬件电路，设计了充电桩的软件系统，包括控制系统主程序的设 计、基于 BP 神经网络的优化 PID 子程序的设计以及电气防护子程序的设计。最终经过 测试，本设计的充电桩比普通充电桩电流输出更加稳定。【关键词】电动汽车充电桩控制系统；BP 神经网络；PID 算法IAbstractIn todays increasingly serious environmental pollution and the serious situation of world petrol

3、eum resource shortage, many new industries have sprung up, the electric car is one of them, and this kind of car will become the auto industry a new development direction. In recent years, the electric vehicle industry is developing rapidly and is gradually replacing the status of fuel vehicles.Elec

4、tric car charging facilities are very important to electric cars. so in developing electric vehicles industry also should fully the development of the charging infrastructure as a whole, so the design of electric vehicle charging pile and control method of study is very necessary.This paper presents

5、 a design scheme of electric vehicle charging pile control system based on BP neural network. The design goal of this scheme is to design an outdoor environment suitable for public parking and parking lot, which can realize the rapid charging of electric vehicles, and the functions of man-machine in

6、teraction and calculation of consumer price.Paper first analyzes the functional requirement of car battery pile, according to the functional requirements for charging pile system structure, hardware circuit, and then set the charging pile design of charging pile of software system, including the des

7、ign of the control system of the main program, based on the BP neural network optimization design of PID subroutine and the design of the electric protection subroutine. Finally, the current output of the designed charging pile is more stable than that of ordinary charging pile.KEYWORDS: Electric ve

8、hicle charging pile control system; BP neural network; PID algorithmII目录41 绪论11.1 课题研究的背景11.2 课题研究的现状21.3 本课题研究的目的与意义31.3.1 研究目的31.3.2 研究意义31.4 本章小结32 充电桩概述42.1 充电桩需求分析52.2 充电桩的分类62.3 充电桩运行过程72.4 充电桩现有问题72.5 本章小结73 BP 神经网络83.1 神经网络概述83.1.1 神经网络定义及类型83.1.2 神经元生物模型83.1.3 神经元结构模型93.2 BP 神经网络结构93.3BP 神经

9、网络工作流程103.4BP 算法的具体公式113.5 本章小结124 电动汽车充电桩硬件电路设计134.1 充电桩微处理器选择134.2 充电桩充电电路设计144.3 充电桩滤波电路设计144.4 充电桩全桥功率变换电路设计154.5 充电桩驱动电路的设计164.6 电路参数设计164.7 检测电路设计174.7.1 电压检测电路174.7.2 温度检测电路184.8 本章小结185 电动汽车充电桩系统软件设计195.1 程序流程设计195.2BP 神经网络的控制器205.2.1PID 程序215.3 算法改进215.4 电气保护程序225.5 本章小结226 系统调试与分析236.1 充电桩

10、电路功能实验236.2 充电桩电气防护功能实验246.3 本章小结267 总结28IV1 绪论1.1 课题研究的背景现如今，人类生存的环境正在变得越来越差，而地球上可供使用的能源也在日益减 少。各因此，为了应对这两个问题，各个国家都在推行节能减排的措施。绿色出行成为 了应对全球气候变暖等环境和解决能源问题的方法1。最近几年，我国的经济呈飞速上升的趋势，人们生活质量在逐渐提高，购买汽车的 用户越来越多，马路上也都是汽车的身影，人们出行的方式也从以前常坐的公交车转换 为私家车出行。但是这样的发展也带来了严重的环境问题，汽车排放的尾气便是形成污 染的最重要要原因。汽车的尾气中含有一氧化氮、二氧化硫、氟氯烃等许多有害气体， 这些气体会造成环境污染，并且带来像酸雨，温室效应，臭氧层破坏等大气问题。这些 气体不光对环境不利，而且也会影响人们的身体健康状况。因此，电动汽车应运而生了。 与消耗燃油的汽车相比，电动汽车更加绿色环保，它以电为驱动力，不会产生污染环境 的汽车尾气。电动汽车是近几年发展的比较好的的环保出行方式，它有许多普通汽车没 有的优点。首先它不消耗石油等这些越来越匮乏的自然资源与，能够为人类节约许多能 源物质。与此同时，以电能为供电方式的电动汽车不会排放污染环境的有害气体，非常 的环保洁净2。电动汽车由电池提供动力，不需要使用燃油，因此节约了