新能源汽车充电装置设计案例3600字

新能源汽车充电装置设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u252861.1充电装置结构工作原理 1199681.2充电装置设计总体结构图 1132531.3转动结构设计 5121751.4传动结构的设计 7197871.5驱动结构设计 833291.7电路设计 91.1充电装置结构工作原理近几年，国家大力推进充电桩的发展，国家在2020年出台了加速发展的重大战略，新能源电动车的充电桩也是其中之一。截止到2020年，全国已经建成了最大的充电站，充电桩在全国排名第一。此外，中国电动汽车发展基金会发布了中国的充电基础建设项目，截止到2021年三月，中国已经拥有了178,000个充电基础设施，较去年同期增加41.1%，并且在充电基础设施方面也有了迅速的发展。本文设计的充电装置是新能源汽车用充电装置，工作原理如下：首先，在使用该装置时，控制器可控制传动电机旋转，传动电机通过旋转杆和转盘驱动红外投影灯调整角度，这样可以方便地安排车辆的停车地点。其次，安装在立柱上的限位片可以限定车辆与充电站的间距，从而避免在倒车过程中撞上充电站，从而支持和保持充电。然后，在将汽车停靠在红外投影仪上的停车线上，将充电器从插口中拿出来，然后通过外力围绕旋转轴旋转，从而将插头封住，从而避免了插孔的氧化和锈蚀。接着，该控制器可以控制该驱动马达，使该卷绕辊向前旋转，以便按要求将该连接件延伸至适当的长度，从而增加了该设备的使用价值。最终，当充电结束时，控制器可以通过控制马达来转动卷筒，使多余的连接线得到清理，避免接触到外面而导致损坏。1.2充电装置设计总体结构图充电装置的设计如图3-1-1所示。设计过程中必须遵循以下结构要求：①交流充电桩外壳应牢固；②结构应防止手容易接触外露部分；③采用钢筋混凝土的混合材料，其厚度为1.0以上，并采用浸塑工艺，并能满足一定的热辐射需求。充电桩必须具备较强的EMI防护性能；④装药柱应有充分的支承能力，并配备适当的设备，以保证装置正确起重、运输、储存和安装；⑤桩身底座必须紧固，并将其安装在距地基不少于200毫米处。底板不超过500毫米*500毫米；⑥桩体结构的设计要具有良好的抗冲击性、防盗性能和抗老化性能。该充电桩位于该支架基部之上，该充电桩的外侧壁设有一连接杆，汽车限位板通过连接杆焊接在充电桩外壳上。在充电桩的前部设有一个插口，在该插口的上部设有一个控制器。连接线是安排在出口,和一个充电枪是安排的一侧连接,驱动电动机是安排在充电桩内部,卷取辊是安排在驱动电动机旁,传动电机安排卷取辊上方,旋转杆上面安排传动电机,旋转杆上设置一转动盘，转动盘上就是红外线投影灯,其沿转动盘中心对称，充电枪的放置槽口设置一活动挡板，其通过转动轴按使用需求进行活动。图3-1-1充电装置结构总体设计图它具备如下的优势：驱动电机可带动收卷辊正反转，便于收集多余的连接线，防止连接线外露造成磨损；通过滑动挡板，可在充电枪使用时密封放置槽，防止空气中的灰尘和水分进入充电枪放置槽，避免放置槽长时间与氧气接触发生氧化生锈；通过汽车限位板，通过对车辆与充电桩间距的控制，可以有效地防止车辆在行驶过程中碰到充电桩，从而造成充电设施的损伤。本控制器能控制传动电机和驱动电机在各个方向上转动，增加了设备的实用性，便于按用户要求进行控制和调节；通过红外投影灯，红外光束可以发散在地面上形成投影，从而方便车辆泊车位置的规划，避免车辆随意占用过多的区域;通过传动电机、红外投影灯可以旋转驱动的联合行动下旋转杆和旋转圆盘,因此方便计划从不同角度车辆的停车位置,同时负责多个车辆,提高充电设备的利用率。充电桩总体结构详细尺寸介绍，如图3-1-2所示：图3-1-2充电装置总体结构尺寸（单位：cm)图中未标记尺寸如下：转动盘半径：8cm充电枪出线口半径：5cm充电枪放置槽口半径：5cm连接柱截面半径：6.4cm支撑底座高度：9.36cm充电枪连接线截面直径：2.5cm1.3转动结构设计转动结构在两个位置都有设计：驱动马达和收线辊形成旋转机构，并与收线辊形成可移动的联接。通过配置的驱动马达，可以收线辊的正反方向转动，从而能够便于对多余的连接线进行收集，防止连接线暴露在外部造成磨损。如图3-2-1所示。图3-2-1转动结构1图转动结构1图详细尺寸介绍，如图3-2-2所示：图3-2-2转动结构1图尺寸图(单位：cm)驱动电机截面直径：5.93cm所述活动挡板和所述旋转轴形成旋转机构，所述移动挡板和所述放置凹槽之间形成了一种密封结构；采用可转动的活动挡板，可在充电器进行充电器充电时，将置枪槽进行密封，可有效地防止水分及气体与置物箱的接触，避免置枪槽的内部发生氧化性腐蚀。如图3-3-1所示。图3-3-1转动结构2图转动结构2图详细尺寸介绍，如图3-3-2所示：图3-3-2转动结构2图尺寸图（单位：cm)1.4传动结构的设计在充电桩内部设置一传动结构，通过传动电机的动力驱动转动杆和转动盘进行转动，从而带动转动盘上的投影灯进行调节，从而达到投影灯的使用目的，其结构如图3-4-1所示。图3-4-1传动结构示意图传动结构详细尺寸介绍，如图3-4-2所示;图3-4-2传动结构尺寸图(单位：cm)传动电机截面直径：12.77cm注：此图充电桩外壳壁厚与图3-2-2壁厚（2..27cm）略有误差，但不影响使用。1.5驱动结构设计由于在等待情况下需采用低功耗的设计，所以该充电装置所消耗的电力占到了总电力的95%左右，在保证整机的功率需求的情况下，选用较低的电动机可以在保证输出扭矩的情况下，减小能耗，从而大大地降低了整体控制系统的能耗。该系统采用了一种新型的全套全自动服装系统。本产品具备超强的超负荷性能，能够经受多次的冲击负荷，能够快速启动、快速、无级启动、制动、反向转动。另外，该电动机的转速调节能力较强，易于操作，无需特殊的传动机构，所以单片机的自动车衣部件选择了直流电机。为避免马达停止运转时，由压力弹簧带动车衣杆旋转，DC（直流）电机必须具备断电自锁功能。TMS320F28x是美国TI公司研制的DSP芯片，不仅可以将许多通用的控制功能安装在芯片上，而且还可以为计算机的设计增加大量的软件和接口，使其具备强大的运算性能。该设计采用TMS320F2812DSP为主要的控制单元，实现了对系统的外围设备的监控和实时的数据处理。为了保证电动机的平稳工作，采用PI调速器对其进行速度闭环控制，必须以电动机的转速为反馈。该方案中，利用增量型的光电编码器，可以与电动机的转子进行直接的耦合，输出的脉冲数量与转子旋转的角度呈比例，由DSP上的计数仪对该信号进行计算，计算出转子的速度。1.6红外影灯结构设计红外投射灯相对于旋转盘的垂直中线是对称的，红外投射器和旋转盘是一种静止的连接件。利用红外投射装置，可以将红外光柱照射到地上，方便车辆的停车地点，防止车辆随意停车。控制过程如下：由一根转动杆和转动盘组成一回转机构，该回转杆穿过该充电桩的内表面。通过配置的传动电机，可以由转动杆和转动盘驱动红外投射器旋转，方便地对各个方向的车辆进行定位，方便多台车的同时充电，提高了充电器的使用效率。红外线是一种波长大于可视光的电磁波。其波长介于1毫米至760纳米。这是在红色的波段以外。具有较高的热量，容易被人体所吸附。一般都是作为加热的来源。透过云的强度大于可视的光线。在通信、检测、医疗等领域有着广阔的应用前景。俗称红外光。红外光源是通过把钨丝伸入一根膨胀石英管内而制成的。采用交变电流使钨丝发热，使石英管中的气体发生加热，从而形成红外线。可以利用红外线来进行供暖。图3-4红外影灯硬件图1.7电路设计PWM整流机的主要作用是为电动车的快速充电提供稳定、可靠的DC供电，同时把脉冲、快、强的能量回馈到电力网络，从而达到网络的功率因数性，不会对电力网络造成任何的影响。PWM技术是以PWM技术为主的中型单位功耗控制技术，通常要求采用自关闭装置。三相PWM整流机无需附加其它硬件，就能够达到双向功率的目的，因此对三相PWM整流机的控制方法进行了深入的探讨。本文提出了一种以TMS320LF2812DSP为核心的三相PWM整流器，其网络端转换电路具有良好的应用前景。本文采用三相VSR的电压源型PWM整流器，三相VSR的试验电路包括：主电路、直流电压和三相AC电流检测电路、控制电路、驱动器电路等。三相VSR一般采用直流电压、交流电流（或电力）两段回路构成，电压外环对直流电压进行调节，保持直流汇流电压不变，其输出为交流电流（或电力）内环的交流电流（或电力）命令，通过交流电流（电力）内环对交流电流（或电力）进行快速调整，从而有效地降低负荷干扰，从而达到对交流电流的快速追踪，从而达到单元功率因数的目的。本试验主要的电路构成见图3-4。主电路为三相交流电源。主电路、三相整、直流侧滤波电容器。检测电路包括三相网络检测电路、同步检测电路和直流检测电路.该系统采用TMs320LF2812DSP数字信号处理器构成六路PWM脉宽调制电路。该驱动线路是一种信道线路，用于控制该切换装置的脉冲信