專利名稱：能量回饋型動力電池測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種電池測試系統(tǒng)，尤其涉及一種能量回饋型動力電池測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
:目前高效率的電池充放電技術(shù)主要集中在價格較高、應(yīng)用數(shù)量較少的電池測試設(shè)備中。在電池測試設(shè)備中可高效率的對電池充電，同時能將電池的放電能量回收到電網(wǎng)中，避免了電池放電能量消耗在電阻上。同時電池測試設(shè)備技術(shù)復(fù)雜、成本過高，不適于大規(guī)模推廣。今后，隨著大容量鋰離子電池的推廣，電池化成設(shè)備必須借鑒電池測試設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，將電池放電能量回收，同時也必須研發(fā)新技術(shù)使之適用于大規(guī)模應(yīng)用。由于技術(shù)和成本因素，國內(nèi)的電池化成絕大部分還在沿用小容量電池的設(shè)備，充電設(shè)備效率和網(wǎng)測功率因數(shù)較低，放電時采用將電池內(nèi)部能量通過電阻放電的方式消耗，造成極大的能源浪費。據(jù)估算，電池化成消耗的電能費用可占到生產(chǎn)成本的20%-30%，尤其在電池大容量化的趨勢下，能量浪費則更加明顯。對于小容量的鋰離子電池因為電池單體的成本較低，而高效率的電池化成設(shè)備成本相對較高，使高效率的電池化成設(shè)備沒有實際的應(yīng)用價值
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的是提供一種能量回饋型動力電池測試系統(tǒng)，它采用低壓雙向DC/DC模塊的設(shè)計，采用直流母線方式充放電模塊之間能量可以相互流動且不經(jīng)過電網(wǎng)，從而提高能量轉(zhuǎn)換效率，并且采用一個三相雙向逆變方式集中逆變提高能量轉(zhuǎn)換效率。為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:它包含雙向AC/DC整流器1、多個第一雙向DC/DC變換器2、多個第二雙向DC/DC變換器3、多個第三雙向DC/DC變換器4、電腦5、服務(wù)器6和中間控制器7，中間控制器7通過第一總線CANl分別與雙向AC/DC整流器I和多個第一雙向DC/DC變換器2相連，中間控制器7通過第二總線CAN2與多個第二雙向DC/DC變換器3相連，中間控制器7通過第三總線CAN3與多個第三雙向DC/DC變換器4相連，中間控制器7通過以太網(wǎng)8分別與電腦5和服務(wù)器6相連。所述的多個第一雙向DC/DC變換器2包含電源Us、電容Cl-電容C2、電感L1-電感L2、增強型場效應(yīng)管VSl-增強型場效應(yīng)管VS4、二極管VDl- 二極管VD4和電池Ub,電源Us正極分別與電容Cl 一端、增強型場效應(yīng)管VSl漏極和二極管VDl負(fù)極相連，增強型場效應(yīng)管VSl與二極管VDl并聯(lián)，電容Cl另一端分別與電容C2 —端、電感L2 —端、增強型場效應(yīng)管VS4漏極和二極管VD4負(fù)極相連，增強型場效應(yīng)管VS4與二極管VD4并聯(lián)，二極管VDl正極與電感LI 一端、增強型場效應(yīng)管VS3漏極和二極管VD3負(fù)極、增強型場效應(yīng)管VS2漏極和二極管VD2負(fù)極相連，增強型場效應(yīng)管VS3和二極管VD3并聯(lián)，增強型場效應(yīng)管VS2和二極管VD2并聯(lián)，電感LI另一端和電感L2另一端均與電池Ub正極相連，電池Ub負(fù)極分別與二極管VD4正極和二極管VD2正極相連，二極管VD3正極和電容C2另一端均接地。本發(fā)明采用低壓雙向DC/DC模塊的設(shè)計，采用直流母線方式充放電模塊之間能量 可以相互流動且不經(jīng)過電網(wǎng)，從而提高能量轉(zhuǎn)換效率，并且采用一個三相雙向逆變方式集
中逆變提高能量轉(zhuǎn)換效率。


:圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中多個第一雙向DC/DC變換器2的示意圖。
具體實施方式
:參照圖1-2，本具體實施方式
采用以下技術(shù)方案:它包含雙向AC/DC整流器1、多個第一雙向DC/DC變換器2、多個第二雙向DC/DC變換器3、多個第三雙向DC/DC變換器4、電腦5、服務(wù)器6和中間控制器7，中間控制器7通過第一總線CANl分別與雙向AC/DC整流器I和多個第一雙向DC/DC變換器2相連，中間控制器7通過第二總線CAN2與多個第二雙向DC/DC變換器3相連，中間控制器7通過第三總線CAN3與多個第三雙向DC/DC變換器4相連，中間控制器7通過以太網(wǎng)8分別與電腦5和服務(wù)器6相連。所述的多個第一雙向DC/DC變換器2包含電源Us、電容Cl-電容C2、電感L1-電感L2、增強型場效應(yīng)管VSl-增強型場效應(yīng)管VS4、二極管VDl- 二極管VD4和電池Ub,電源Us正極分別與電容Cl 一端、增強型場效應(yīng)管VSl漏極和二極管VDl負(fù)極相連，增強型場效應(yīng)管VSl與二極管VDl并聯(lián)，電容Cl另一端分別與電容C2 —端、電感L2 —端、增強型場效應(yīng)管VS4漏極和二極管VD4負(fù)極相連，增強型場效應(yīng)管VS4與二極管VD4并聯(lián)，二極管VDl正極與電感LI 一端、增強型場效應(yīng)管VS3漏極和二極管VD3負(fù)極、增強型場效應(yīng)管VS2漏極和二極管VD2負(fù)極相連，增強型場效應(yīng)管VS3和二極管VD3并聯(lián)，增強型場效應(yīng)管VS2和二極管VD2并聯(lián)，電感LI另一端和電感L2另一端均與電池Ub正極相連，電池Ub負(fù)極分別與二極管VD4正極和二極管VD2正極相連，二極管VD3正極和電容C2另一端均接地。所述的多個第二雙向DC/DC變換器3、多個第三雙向DC/DC變換器4與多個第一雙向DC/DC變換器2結(jié)構(gòu)相同。本具體實施方式
采用三相半橋電壓型PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由三相交流側(cè)、直流側(cè)和主控模塊組成。直流側(cè)電容用以儲能，交流側(cè)電感用以網(wǎng)側(cè)電流濾波，主控模塊采用DSC與CPLD相結(jié)合；雙向DC/DC恒流控制系統(tǒng)，該變換器可在大電流側(cè)通過并聯(lián)結(jié)構(gòu)分流:在高電壓側(cè)通過半橋倍壓:并可利用MOSFET的雙向?qū)ㄌ匦詫崿F(xiàn)能量的雙向流動。其優(yōu)點有:①使用相同數(shù)量的器件，以實現(xiàn)能量的雙向流動。節(jié)約成本；②采用磁耦合技術(shù)減少磁元件數(shù)，減少損耗；③低電流紋波；④低開關(guān)電壓應(yīng)力。拓?fù)浣榻B變換器前半部分為半橋結(jié)構(gòu)，連接到直流母線，后半部分為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，連接到蓄電池。本具體實施方式
的能量回饋化成設(shè)備信息架構(gòu)，通過CAN和充放模塊通訊，最多控制16個模塊，3個CAN可控制48個充放模塊，實現(xiàn)48個通道的化成；每通道獨立控制，可設(shè)置不同的化成方案；通過以太網(wǎng)和上位機通訊。本具體實施方式
中的圖1為整個設(shè)備的架構(gòu)圖，圖2為其中核心部件雙向DC/DC變換器拓?fù)鋱D，其實現(xiàn)了電流回饋的功效。本具體實施方式
采用低壓雙向DC/DC模塊的設(shè)計，采用直流母線方式充放電模塊之間能量可以相互流動且不經(jīng)過電網(wǎng)，從而提高能量轉(zhuǎn)換效率，并且采用一個三相雙向逆 變方式集中逆變提高能量轉(zhuǎn)換效率。
權(quán)利要求
1.量回饋型動力電池測試系統(tǒng)，其特征在于它包含雙向AC/DC整流器(I)、多個第一雙向DC/DC變換器(2)、多個第二雙向DC/DC變換器(3)、多個第三雙向DC/DC變換器(4)、電腦(5)、服務(wù)器(6)和中間控制器(7)，中間控制器(7)通過第一總線(CANl)分別與雙向AC/DC整流器⑴和多個第一雙向DC/DC變換器⑵相連，中間控制器(7)通過第二總線(CAN2)與多個第二雙向DC/DC變換器(3)相連，中間控制器(7)通過第三總線(CAN3)與多個第三雙向DC/DC變換器(4)相連，中間控制器(7)通過以太網(wǎng)⑶分別與電腦(5)和服務(wù)器(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量回饋型動力電池測試系統(tǒng)，其特征在于所述的多個第一雙向DC/DC變換器(2)包含電源(Us)、電容(Cl)-電容(C2)、電感(LI)-電感(L2)、增強型場效應(yīng)管(VSl)-增強型場效應(yīng)管(VS4)、二極管(VDl)-二極管(VD4)和電池(Ub)，電源(Us)正極分別與電容(Cl) 一端、增強型場效應(yīng)管(VSl)漏極和二極管(VDl)負(fù)極相連，增強型場效應(yīng)管(VSl)與二極管(VDl)并聯(lián)，電容(Cl)另一端分別與電容(C2) —端、電感(L2) 一端、增強型場效應(yīng)管(VS4)漏極和二極管(VD4)負(fù)極相連，增強型場效應(yīng)管(VS4)與二極管(VD4)并聯(lián)，二極管(VDl)正極與電感(LI) 一端、增強型場效應(yīng)管(VS3)漏極和二極管(VD3)負(fù)極、增強型場效應(yīng)管(VS2)漏極和二極管(VD2)負(fù)極相連，增強型場效應(yīng)管(VS3)和二極管(VD3)并聯(lián)，增強型場效應(yīng)管(VS2)和二極管(VD2)并聯(lián)，電感(LI)另一端和電感(L2)另一端均與電池(Ub)正極相連，電池(Ub)負(fù)極分別與二極管(VD4)正極和二極管(VD2)正極相連，二極管(VD3)正極和電容(C2)另一端均接地。
全文摘要
能量回饋型動力電池測試系統(tǒng)，它涉及一種電池測試系統(tǒng)。它的中間控制器(7)通過第一總線(CAN1)分別與雙向AC/DC整流器(1)和多個第一雙向DC/DC變換器(2)相連，中間控制器(7)通過第二總線(CAN2)與多個第二雙向DC/DC變換器(3)相連，中間控制器(7)通過第三總線(CAN3)與多個第三雙向DC/DC變換器(4)相連，中間控制器(7)通過以太網(wǎng)(8)分別與電腦(5)和服務(wù)器(6)相連。它采用低壓雙向DC/DC模塊的設(shè)計，采用直流母線方式充放電模塊之間能量可以相互流動且不經(jīng)過電網(wǎng)，從而提高能量轉(zhuǎn)換效率，并且采用一個三相雙向逆變方式集中逆變提高能量轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號G01R31/36GK103091635SQ201110355598
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者劉存霖, 單林永, 熊宗保 申請人:寧波拜特測控技術(shù)有限公司