[發明專利]蓄電池模擬供電裝置

有效

• 申請號: 201110387688.X
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102386668A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 王傳新;蒲道杰;王昌峰;周軍;郝隆;傅志元
• 申請（專利權）人: 合肥東耀電子有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

[技術領域]

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種用于車用電器測試用的蓄電池模擬供電裝置。

[背景技術]

作為機動運輸車輛，涉及駕駛者、乘員、道路車輛和行人的安全，內燃汽車、新能源汽車(混合動力和純電動)、電動搬運車輛等的運行安全和可靠性極為重要，這需要對車載零部件，包括車載電機、電磁開關、驅動電控、電池組、電池管理系統BMS等汽車電器，進行嚴格的生產質量監測和控制，需要對電器零部件做全面、深入和系統的電氣指標性能的測試、試驗和老化。

作為一種電化學電源，鉛酸電池、鋰電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、超級電容等車載電池組，由于固有的電化學特性，其新舊程度、電壓和容量大小、制造廠家、充放電深度、環境溫度等因素影響，電池組呈現的端電壓、供電電流、實際內阻、持續供電能力等參數離散性較大。直接用電池用于測試，即使輔助計算機做測試數據記錄，由于供電條件的時變性，測試數據重復性差、前后數據無法比對。測試工作量大、效率低。

目前已有采用直流電源做模擬測試，當前電池模擬技術狀況是：

1)采用可控硅工頻整流電源，系統響應速度慢，不能很好適應高速運轉的汽車電機測試需要，數據采集和運算失真度大；

2)借助計算機系統做模擬測試的，未能實現手動和通信兩種方式的兼容設定和顯示，尤其是未能實現內阻模式、恒功率模式的全硬件化直接設定和數字化顯示，測試不方便、顯示不直觀，在恒內阻、恒功率模擬運轉時，均基于軟件方式做數據采集和運算，時滯性較大、抗干擾性差、運算誤差比較大；

3)采用計算機通信方式、輔助電池模擬測試，現有裝置中沒有同時采用上位機RS232/485和驅動電控/電池管理系統BMS的CAN總線通信的兩種數據設定、采集和傳輸方式；

4)現有的電池模擬測試裝置，僅采用恒壓恒流控制方式，技術上均未同時實現恒電壓U、恒電流I、恒功率P(P＝U×I)、恒內阻R(U＝U₀-I×R、R＝ΔU/ΔI)和仿真模式等五種輸出模式，不能全面滿足測試和試驗的需要。

[發明內容]

本發明要解決的技術問題是提供一種蓄電池模擬供電裝置。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，蓄電池模擬供電裝置，包括高頻開關整流器和中央控制器；中央控制器包括整流模塊均壓/均流控制電路、輸出電壓/電流閉環控制電路、模擬信號轉換電路、RS232/485通信轉換電路、CAN總線通信轉換電路、微處理器信號調理電路、信號模擬運算電路和顯示電路；高頻開關整流器與整流模塊均壓/均流控制電路連接，整流模塊均壓/均流控制電路與輸出電壓/電流閉環控制電路連接，輸出電壓/電流閉環控制電路與信號模擬運算電路連接；信號模擬運算電路分別與模擬信號轉換電路、微處理器信號調理電路以及顯示電路連接；微處理器信號調理電路分別與RS232/485通信轉換電路和CAN總線通信轉換電路連接。

作為優選，高頻開關整流器由1個或復數個并聯的高頻開關整流模塊組成，各個高頻開關整流模塊分別與整流模塊均壓/均流控制電路連接。

作為優選，輸出電壓/電流閉環控制電路和整流模塊均壓/均流控制電路，將輸出電壓或電流閉環反饋控制形成的綜合信號，通過多路隔離光耦分配成多路的電壓/電流給定信號，分別送至各個高頻開關整流模塊。

作為優選，信號模擬運算電路包括第1模擬乘法器、第2模擬乘法器和第1運算放大器、第2運算放大器、第3運算放大器和第4運算放大器；所述第1模擬乘法器的輸出端與第1運算放大器反相輸入端連接，第1運算放大器接成反相放大電路，第1運算放大器的輸出端通過電阻與第2運算放大器正相輸入端連接，第2運算放大器接成同相放大電路，第3運算放大器與第2模擬乘法器構成除法運算電路，第3運算放大器的輸出端通過電阻連接到第4運算放大器反相輸入端，第4運算放大器接成反相放大電路，第4運算放大器輸出端經過二極管負極到正極，再經過開關或繼電器無源觸點連接到第2運算放大器的輸出端。

作為優選，高頻開關整流器輸入端與交流市電連接；輸出端為直流輸出。

作為優選，直流輸出包括恒電壓、恒電流、恒功率、恒內阻和仿真模式輸出。

作為優選，模擬信號轉換電路的輸入端包括兩路輸入，其中一路與手動設定信號輸入端連接；另一路與可編程控制器PLC設定信號的輸入端連接。

作為優選，手動設定信號包括恒電壓、恒電流、恒功率和恒內阻，其中恒電壓、恒電流、恒功率、恒內阻均可單獨設定。