[發明專利]一種電池模擬方法及模擬器

無效

• 申請號: 201210112187.5
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102654565A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 陸繼明;謝俊文;魏大洋;王丹;毛承雄
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種電池模擬方法，包括以下步驟：

(1)設置電池的初始參數，初始參數包括荷電狀態SOC和容量C；

(2)采集模擬器當前的輸出直流電壓V_o和輸出直流電流I_o，依據I_o和SOC計算電池直流電壓參考值V_ref；

(3)以V_ref為給定值，V_o為反饋量對模擬器進行電壓閉環反饋控制；

(4)采用電壓閉環反饋控制的輸出作為調制信號產生正弦脈寬調制波SPWM，利用正弦脈寬調制波SPWM控制模擬器使得其直流輸出電壓V_o等于V_ref；

(5)依據I_o、V_o、C和上一個模擬周期的SOC更新當前的SOC；

(6)重復(2)～(5)直到模擬結束。

2.根據權利要求1所述的電池模擬方法，其特征在于，所述步驟(2)采用查表法或折線法或模型法計算電池直流電壓參考值V_ref。

3.根據權利要求1所述的電池模擬器，其特征在于，所述步驟(5)的荷電狀態SOC更新公式為SOC＝SOC+I_o×V_o×Δt/C，Δt為模擬周期。

4.根據權利要求1所述的電池模擬方法，其特征在于，所述電池為鋰離子電池、鉛酸蓄電池、光伏電池、燃料電池、液流電池和鈉硫電池中的任意一種。

5.實現權利要求1或2或3或4所述電池模擬方法的電池模擬器，包括三相三電平電壓型PWM變流器(VSC)，其特征在于，三相三電平電壓型PWM變流器(VSC)的驅動輸入端依次連接IGBT驅動電路(1)、控制器(2)和電流電壓測量/保護電路(3)的輸出端，控制器(2)連接人機界面(4)；三相三電平電壓型PWM變流器(VSC)的三個交流輸入端均連接三相交流接觸器(KM)，三相交流接觸器(KM)連接三相隔離變壓器(TM)的三個輸出端，三相隔離變壓器(TM)的三個輸入端分別一一對應連接一熔斷器(FUSE)后再一起連接到市電；三相三電平電壓型PWM變流器(VSC)的一個直流輸出端串接熔斷器(FUSE)；電流電壓測量/保護電路(3)的第一輸入端連接電壓型PWM變流器(VSC)的交流輸入端，電流電壓測量/保護電路(3)的第二輸入端連接三相三電平電壓型PWM變流器(VSC)的直流輸出端。

6.根據權利要求5所述的電池模擬器，其特征在于，所述電流電壓測量/保護電路(3)包括一個信號處理電路、三個一端分別連接在三相三電平電壓型PWM變流器(VSC)的交流輸入端和三相交流接觸器(KM)之間，另一端連接信號處理電路的交流電流傳感器、三個一端分別連接在三相隔離變壓器(TM)的三個輸入端兩兩之間，另一端連接信號處理電路的交流電流傳感器的交流電壓傳感器、一個連接在三相三電平電壓型PWM變流器(VSC)的直流輸出端與信號處理電路之間的直流電壓傳感器、一個串接在三相三電平電壓型PWM變流器(VSC)的直流輸出端與信號處理電路之間的直流電流傳感器。