[發明專利]電池充放電測試儀紋波吸收裝置及方法

在審

• 申請號: 201610384274.4
• 申請日: 2016-06-01
• 公開（公告）號: CN107450024A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 王仕城;李紅歡
• 申請（專利權）人: 北京索英電氣技術有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙)11417
• 代理人: 李文軍

技術領域

本發明涉及蓄電池測試設備，尤其涉及電池充放電測試儀紋波吸收裝置。

背景技術

近幾年電動車行業蓬勃發展，對動力電池的性能和壽命要求不斷提高。蓄電池作為電動車的重要組成部分，對電動車的性能起著關鍵作用。充放電測試儀主要用來對電池進行充放電測試，檢測電池性能。一般測試儀都具備編制下發測試工藝，對被測試對象實施充放電工藝，過程數據顯示，歷史數據記錄的功能。

申請號為CN201120338828.X的中國專利公開了一種蓄電池充放電測試儀，包括數字控制單元和受其控制的蓄電池充放電電路，蓄電池充放電電路包括依次連接的DC/DC變換電路、DC/AC變換電路和并網開關，DC/DC變換電路包括一條或多條相互獨立的直流通道，至少一條直流通道為其上設有直流斬波電路的斬波直流通道，直流通道的輸入端設有蓄電池接線端子，輸出端設有用于形成其輸出端電壓的直流母線電容，直流通道的輸入端與并網開關的電源連接端之間連接有一條或多條設有軟啟開關的軟啟支路，所述一條或多條軟啟支路中至少有一條設有軟啟電阻。該專利啟動電流小，散熱設計較為容易，并網沖擊電流小，可廣泛用于蓄電池的充放電過程。

但是，充放電測試儀一般均由電力電子器件組成，直流側不可避免包含開關紋波及交流電網映射過來的特征紋波。傳統的直流側LC濾波可降低大部分的開關紋波，但直流側仍存在不可忽視的電流紋波含量。直流電流紋波是由于直流穩定電流上疊加的電流波動而造成的一種現象，因為直流電流一般是由交流電源經整流穩壓，直流斬波控制等環節而形成的，這就不可避免地在直流穩定量中多少帶有一些交流成份，這種疊加在直流穩定量上的交流分量就稱之為紋波。紋波的成分較為復雜，它的形態一般為頻率高于工頻的類似正弦波的諧波，對于不同的場合，對紋波的要求各不一樣。

若充放電測試儀直流紋波較大，測試過程會影響電池本身壽命及電動汽車電池管理系統BMS對一些電池參數的計算，比如SOC等；另外，紋波還會增加附加損耗，降低設備的利用率，干擾測量結果，降低信號的傳輸質量。

發明內容

為解決上述問題，降低電池充放電測試儀直流側的紋波，本發明提供了一種電池充放電測試儀紋波吸收裝置，能夠對含量較高的特定頻率的紋波進行吸收。本發明的裝置電阻、電感、電容等無源器件組成，能夠降低或濾除直流紋波中不同頻率段的紋波含量。

本發明的裝置包括單次頻率紋波吸收電路和二階高通紋波吸收支路，所述單次頻率紋波吸收電路和二階高通紋波吸收支路并聯，

所述單次頻率紋波吸收電路包括串聯的第一電感L₁和第一電容C₁，所述單次頻率紋波吸收電路的諧振頻率為電池充放電測試儀直流側的含有紋波的特征頻率；

所述二階高通紋波吸收支路包括第二電感L₂、第二電容C₂和電阻R，所述第二電感L₂和第二電容C₂串聯，所述電阻R和第二電感L₂并聯，所述二階高通紋波吸收電路的諧振頻率為電池充放電測試儀直流側的含有紋波的高通諧振頻率；

所述單次頻率紋波吸收電路的兩端分別用于連接電池充放電測試儀的直流側端口。

進一步地，所述單次頻率紋波吸收電路的等效阻抗Z₁為：

所述單次頻率紋波吸收電路的諧振頻率f₁為：

其中，諧振頻率f₁為電池充放電測試儀直流側的紋波含量最大的頻率。

進一步地，所述單次頻率紋波吸收電路還包括若干個并聯的諧振支路，每個諧振支路都包括串聯的電感和電容，每個諧振支路的諧振頻率為電池充放電測試儀直流側的紋波的一種頻率。

進一步地，所述諧振支路的數目為兩個，分別為第一諧振支路和第二諧振支路，所述第一諧振支路包括串聯的第三電感L₃和第三電容C₃，所述第二諧振支路包括串聯的第四電感L₄和第四電容C₄，所述第一諧振支路的諧振頻率f₃為電池充放電測試儀直流側紋波含量第二大的頻率，所述第二諧振支路的諧振頻率f₄為電池充放電測試儀直流側紋波含量第三大的頻率。

進一步地，所述二階高通紋波吸收支路中，二階高通紋波吸收的截止頻率f₂為：

且所述二階高通紋波吸收支路中的取值范圍為0.2-2。