电动汽车充电接口智能保护装置设计和测试方法研究

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面对资源枯竭和和环境污染问题,发展电动汽车成为了势在必行的解决方法。目前我国电动汽车的配套服务设备建设尚存在很大问题。第一个问题是充电设施建设少,仅在主要城市分布;其次是充电汽车行业缺少业内的标准。国外的电动汽车比我国起步稍早,因此已经有了比较细致的电动汽车充电的标准规定。我国则是在近几年才开始了充电汽车的标准制定,并逐渐完善。充电接口缆上控制和保护电器(英文简称IC-CPD)是一种控制电动汽车充电放电,并能对整个充电过程实施控制的装置,这个装置应该有一定的故障条件下的保护能力。其对应的测试标准为IEC62752,目前我国也采用该标准。本文设计并开发了一款符合IEC62752标准的充电设备保护装置,并对其测试方法进行了研究和总结。本文首先对充电汽车的发展现状和锂电池交流充电技术做了市场调查。随后介绍了缆上控制和保护电器设计的设计规范和测试要求,并根据规范条例给出了系统的控制策略和测试条件,以及用于测试实现的硬件平台。在硬件方面,本文设计了一款基于STM32单片机的智能型电动汽车充电接口缆上控制和保护电器(In-Cable Control And Protective Device)。在保证安全的基础上。尽可能的提高人机交互能力,降低成本。本设计使用单相充电的方式,从220v交流插座取电,对车载锂电池进行充电。并可以实现充电过程的控制与检测,在发生故障时能够切断电源进行保护。同时,为了更好的达成人机交互,设计并开发了与硬件平台配套的软件控制显示平台。测试了整套硬件系统和软件系统的功能,包括IEC62752标准中的各项测试内容和一部分极限环境的测试内容。根据测试结果,本文验证了整套系统的可靠性。本系统稳定性高、安全可靠、保护功能齐全,适合用于在电动汽车充电模式2的工况下的应用。
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