纯电动汽车充电系统设计与研究

段所需的充电电压和充电电流都不同， 则在充电时该单片机对电池端的电流电压信号进行采集，分析处理，模糊推理、模糊决策等，根据不同的状态采用对应的慢脉冲、快速充电方法以及保证在各充电阶段之间的稳定切换，对出现的各种故障和报警信号进行处理，该部分还包括对电流、电压和温度的采集以及显示等，具体控制原理见图4。

11 充电器CAN总线通讯协议定义

充电器通过CAN总线节点与电池管理系统通信，获取电池单体电压值和电池温度值。当充电器监测电池总电压达到预定值，则自动停止充电;当充电器接收信号(电池单体电压值和温度值超过预定值)，将自动停止充电。

图5为充电器CAN网络拓扑图，充电器和电池管理系统都位于高速CAN线上，它们之间直接通讯，可靠性高，同时把所有信息按照CAN协议发到CAN总线上。

表2为29标识符的分配表：其中，优先级为3位，可以有8个优先级;R一般固定为0;DP现固定为0;8位的PF为报文的代码;8位的PS为目标地址或组扩展;8位的SA为发送此报文的源地址。低速CAN总线频率为20KbPS，网络地址分配及充电器的报文见表3、4、5。

为验证其实际运行效果，采用220V±20% 的宽范围交流电源作为输入电源， 并应用电动车用蓄电池带载试验，测得其PFC校正和半桥变换器原边的电流电压波形分别见图6所示。

图7为满载时的功率因数校正波形，可以得出开关管在输入电压电流工频过零点是完全处于截止状态的，PFC 电感处于电感电流连续的工作模式，这样保证输入电流很好地跟随输入电压成正弦波，电路具有很高的功率因数。上图为慢脉冲充电模式下变压器原边的电压电流波形，可以看出电压波形和电流波形相位一致性较好，开关管的波形与理论上分析的完全一致，在开关管关断瞬间电压尖峰较小，说明变压器的漏感较小，功率转换的损耗小，经过不同充电阶段不同充电模式下的反复测试，结果表明该充电器性能稳定，达到了快速无损伤充电的目的，且整机的转换效率在94%以上。

12 总结

本文根据整车参数需求对其充电系统参数进行了匹配设计，对APFC电路、半桥式逆变部分、高频变压器、吸收回路及滤波回路、保护电路、单片机控制等进行了开发设计，并对充电器CAN总线通讯协议定义，经过不同充电阶段不同充电模式下的反复测试，结果表明该充电器性能稳定，达到了快速无损伤充电的目的，且整机的转换效率在94%以上。

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