[發明專利]一種高頻電池總成測試系統拓撲電路

在審

• 申請號: 201711324772.0
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107907837A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 朱良濤;李斌
• 申請（專利權）人: 青島美凱麟科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙)37247
• 代理人: 劉娜

技術領域

本發明涉及一種高頻電池總成測試系統拓撲電路。

背景技術

隨著電池行業的蓬勃發展，對其測試設備的功能、性能、可靠性等方面提出了更高的需求。

目前，國內外電池總成測試系統的電路拓撲一般是采用隔離AC/DC和雙向非隔離DC/DC兩級架構。其中，隔離AC/DC部分采用工頻隔離變壓器和AFE整流回饋單元的組合方式，實現電氣隔離、功率因數矯正和穩定直流母線的作用，但是由于采用工頻隔離的方式，導致整機體積和重量較大，功率密度較低；雙向非隔離DC/DC工作在單極性模式，實現電池充放電控制，但輸出無法到0V，負載適應性差。另外，主功率器件均采用IGBT，開關頻率低于10kHz，輸出動態指標較差。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種高頻電池總成測試系統拓撲電路，以達到功率密度高、負載適應性強、動態指標好的目的。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種高頻電池總成測試系統拓撲電路，包含不隔離AC/DC部分、隔離DC/DC部分、不隔離DC/DC部分三級結構，所述不隔離AC/DC部分中，三相電壓e_a、e_b、e_c分別接電感La、Lb、Lc，電感La、Lb、Lc并聯開關管Sa1、Sa2、Sb1、Sb2、Sc1、Sc2，開關管Sa1、Sb1、Sc1連接電容C1的一端，開關管Sa2、Sb2、Sc2連接電容C1的另一端；隔離DC/DC部分中，開關管S1、S3和S2、S4分別連接電容C1的兩端，開關管S1、S2、S3、S4的輸出端連接變壓器T1的輸入端，變壓器T1的輸出端連接開關管S5、S6、S7、S8的輸入端，開關管S5、S7的輸出端連接電感L1；不隔離DC/DC部分中，電容C2的一端連接電感L1，另一端連接開關管S6、S8，開關管S9、S11連接電容C2的一端，開關管S10、S12連接電容C2的另一端，開關管S9、S10、S11、S12的輸出端連接電感L2、電容C3和電池。

上述方案中，所述電感La并聯開關管Sa1、Sa2，電感Lb并聯開關管Sb1、Sb2，電感Lc并聯開關管Sc1、Sc2。

上述方案中，所述不隔離AC/DC部分采用PWM整流器電路拓撲，通過SVPWM控制技術，由三相功率整流器的六個功率開關元件組成的開關模式產生的脈寬調制波，能夠使三相電流波形接近于理想的正弦波形，實現穩定直流母線作用。

上述方案中，所述隔離DC/DC部分，采用移相軟開關技術。

上述方案中，所述不隔離DC/DC部分，采用四象限直流變換器拓撲。

通過上述技術方案，本發明提供的高頻電池總成測試系統拓撲電路具有以下有益效果：

⑴功率密度高，通過高頻隔離代替低頻隔離，降低了隔離變壓器的體積和重量；采用高速開關器件，將開關頻率提升到50kHz，降低電感、電容的體積和重量。

⑵負載適應性強，輸出端采用四象限直流變換器拓撲，可適應0V至滿電壓量程范圍的任意負載。

⑶動態指標好，開關頻率的提高，意味著逐脈沖控制的時間間隔縮短，動態響應速度也就相應得到提高，將電池充放電切換瞬間的控流速度成倍提升。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發明實施例所公開的一種高頻電池總成測試系統拓撲電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

本發明提供了一種高頻電池總成測試系統拓撲電路，如圖1所示，該拓撲電路解決了現有電池總成測試系統體積和重量較大，功率密度較低的的問題；解決了輸出無法到0V，負載適應性差的問題；解決了充放電電流上升時間和充放電轉換時間長的問題。