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1、電動汽車交流充電樁控制裝置的研究與設計2014胡勇碩士控制科學與工程武麗副教授ClassifiedIndex:TP277U.D.C:621.38SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchandDesignofACChargingPileControlDeviceforElectricVehiclesGrade:2014Candidate:HuYongAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpecialty:ControlScienceandEnginee
2、ringSupervisor:WuLiAssociateProfessorJune.2,2017西南科技大學碩士研究生學位論文第I頁摘要隨著世界能源危機與環(huán)境污染的不斷加深，近年來以電能作為驅動力的電動汽車迅猛發(fā)展；然而，配套的充電服務設施卻相對滯后，嚴重制約著電動汽車的產業(yè)化。本文圍繞著如何為用戶提供安全、可靠、便捷、標準化和智能化的充電服務，如何為運營商提供集中化的管理以及如何為電網營造綠色的用電環(huán)境等問題，對電動汽車交流充電樁控制裝置進行研究和設計。為解決充電樁充電服務和運營管理的問題，本文研究和設計了充電樁控制系統(tǒng)。應用模塊化思想對微控制器、人機交互、交易結算
3、、電參數測量、網絡通信、充電導引、電氣防護、監(jiān)測與控制、工作電源等模塊進行器件選型、電路設計和測試，尤其采用去耦濾波、隔離和電氣保護等策略優(yōu)化了硬件抗干擾性能。應用結構化分析方法，按照模塊獨立化的原則進行軟件系統(tǒng)的層次設計和流程設計，并采取確認應答、超時重傳、干擾丟棄等機制設計了可靠的網絡通信協(xié)議，最終完成了程序編制與測試。為解決車載充電機工作時產生的諧波和無功電流經充電樁控制系統(tǒng)對電網產生危害的問題，本文研究了充電樁有源濾波系統(tǒng)。首先深入分析了有源濾波技術原理和PWM調制方式，然后基于瞬時無功功率理論推導并優(yōu)化諧波和無功電流檢測算法，并且對滑動均值濾波器進行設計，從
4、而提高了檢測實時性和精確性；接下來研究和設計了雙閉環(huán)PI控制算法以及單周電流預測控制算法，建立了MATLAB/SIMULINK仿真平臺，針對補償諧波和無功電流的效果進行量化比較與分析。論文最后對控制裝置樣機進行功能測試和電氣防護測試，結果表明，樣機功能完善、運行安全可靠，達到課題功能與指標要求。關鍵詞：充電樁控制系統(tǒng)網絡通信協(xié)議有源濾波系統(tǒng)單周電流預測西南科技大學碩士研究生學位論文第II頁AbstractWiththedeepeningoftheworldenergycrisisandenvironmentalpollution,electricvehiclehasd
5、evelopedrapidlywhilechargingfacilitieshasdevelopedslowly,seriouslyrestrictingtheindustrializationofelectricvehicles.ThepaperistostudyanddesignACchargingpilecontroldevicearoundhowtoprovideuserswithsafe,reliable,convenient,standardandintelligentservice,howtoprovideoperatorstomanagecentral
6、izedlyandhowtobuildagreenpowergrid.Tosettleproblemsabove,thepaperistostudyanddesignACchargingpilecontrolsystem.Itappliesmodularideatodesignthesystemhardware,includingmicrocontroller,human-machineinteraction,financialsettlement,electricalparametersmeasurement,networkcommunication,control
7、guidance,electricalprotection,detectionandcontrol,andpowermodules.Paperismainlytoselectdevices,designandtestcircuit,especiallyadoptingdecoupledfilter,isolationandelectricalprotectiontooptimizethehardwareanti-jammingperformance.Inthewayofstructuralanalysisandmoduleprinciple,thep
