[發(fā)明專利]一種能量回饋式母線充放電機(jī)控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410258150.2
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104009523B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪敏
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇先特能源裝備有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種能量回饋式母線充放電機(jī)控制系統(tǒng)，涉及鉛酸蓄電池內(nèi)化成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

充放電機(jī)可廣泛用于各類蓄電池化成、極板化成、快速脈沖化成充放電，并可通過對單體電池電壓、溫度的檢測來實現(xiàn)對各類蓄電池進(jìn)行容量自動分類篩選及配組，是一種專門針對鉛酸蓄電池化成研制的高效節(jié)能生產(chǎn)設(shè)備。充放電機(jī)廣泛應(yīng)用于各類蓄電池化成、極板化成、快速脈沖化成充放電等。目前，市場上的鉛酸蓄電池化成普遍采用可控硅的比較多，可控硅的充放電機(jī)由于功率因素低、諧波大、效率低等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能量回饋式母線充放電機(jī)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種能量回饋式母線充放電機(jī)控制系統(tǒng)，包括充放電主控制器、面板控制器、IGBT模塊母線電壓、BUCK和BOOST電路、第一赫爾電流傳感器、第二赫爾電流傳感器、第一赫爾電壓傳感器、第二赫爾電壓傳感器、整流逆變控制器、整流逆變變壓器、CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)中位機(jī)、上位機(jī)控制系統(tǒng)、巡檢儀檢測系統(tǒng)和電池負(fù)載，其中，所述面板控制器的輸出端接充放電主控制器的第一輸入端，充放電主控制器的輸出端接IGBT模塊母線電壓的第一輸入端，IGBT模塊母線電壓的第一輸出端經(jīng)過BUCK和BOOST電路接入第一赫爾電流傳感器的輸入端，第一赫爾電流傳感器的輸出端接充放電主控制器的第二輸入端，IGBT模塊母線電壓的第二輸出端經(jīng)過BUCK和BOOST電路接入第一赫爾電壓傳感器的輸入端，第一赫爾電壓傳感器的輸出端接充放電主控制器的第三輸入端，IGBT模塊母線電壓的第二輸出端還經(jīng)過BUCK和BOOST電路與電池負(fù)載相連接；整流逆變控制器的第一輸出端和IGBT模塊母線電壓的第二輸入端相連，整流逆變控制器的第二輸出端和整流逆變變壓器的輸入端相連，整流逆變變壓器的第一輸出端經(jīng)過第二赫爾電流傳感器與整流逆變控制器的第一輸入端相連，整流逆變變壓器的第二輸出端經(jīng)過第二赫爾電壓傳感器與整流逆變控制器的第二輸入端相連；充放電主控制器還通過CAN總線與CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)中位機(jī)連接，?CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)中位機(jī)的第一輸出端和上位機(jī)控制系統(tǒng)的輸入端相連接，CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)中位機(jī)的第二輸出端經(jīng)過巡檢儀檢測系統(tǒng)與電池負(fù)載相連接。

本發(fā)明還公開了一種基于所述的能量回饋式母線充放電機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，具體步驟如下：

步驟一：整流逆變控制器根據(jù)檢測得到的母線電壓確定工作于整流狀態(tài)或者是逆變狀態(tài)，通過赫爾電流傳感器和赫爾電壓傳感器的采樣反饋，采用DQ矢量控制算法輸出SPWM波控制IGBT模塊母線電壓,使整流狀態(tài)或逆變狀態(tài)均工作在限定的最大功率條件下，功率因素趨近于1；

步驟二：通過面板控制器設(shè)定工藝參數(shù)，并將工藝參數(shù)發(fā)送至充放電主控制器；

步驟三：根據(jù)步驟二設(shè)置的工藝參數(shù)，在充放電過程中由赫爾電流傳感器采集電流信號，由赫爾電壓傳感器采集電壓信號，充放電主控制器進(jìn)行PI運算后輸出PWM波控制IGBT的導(dǎo)通脈寬，進(jìn)而控制BUCK和BOOST電路的電流；

步驟四：將根據(jù)設(shè)置的工藝參數(shù)而得到的工藝程序與充放電主控板的實際工作程序進(jìn)行周期性的比較；

步驟五：存儲采集到的過程數(shù)據(jù)，并將過程數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)控制系統(tǒng)；

步驟六：當(dāng)電腦系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障時，使用CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)中位機(jī)將過程數(shù)據(jù)保存；

步驟七：將過程數(shù)據(jù)列成表單，進(jìn)行編號，并打印輸出。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：本發(fā)明采用DQ矢量控制算法，控制三相IGBT全橋功率因素接近為1，諧波低于5%，效率高于90%，同時使用可靠性高的CAN通訊方式，實時的電壓巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用，減少了人工成本和可靠性，使設(shè)備自動化程度大大提高，同時也提高了設(shè)備的利用率，實現(xiàn)了節(jié)能降耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明公開的一種能量回饋式母線充放電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，

其中：1充放電主控制器、2面板控制器、3IGBT模塊母線電壓、4BUCK和BOOST電路、5第一赫爾電流傳感器、6第一赫爾電壓傳感器、7整流逆變控制器、8整流逆變變壓器、9第二赫爾電流傳感器、10第二赫爾電壓傳感器、11CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)中位機(jī)、12上位機(jī)控制系統(tǒng)、13巡檢儀檢測系統(tǒng)、14電池負(fù)載。

圖2是本發(fā)明所公開的一種能量回饋式母線充放電機(jī)控制系統(tǒng)的工作流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：