[發明專利]多通道充放電電源設備校正系統及方法

在審

• 申請號: 201911323976.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111077454A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 張波;張建楠;郅俊朋;王莉
• 申請（專利權）人: 天津齊物科技有限公司
• 主分類號: G01R31/374
• 分類號: G01R31/374;G01R31/388;G01R31/389;H01M10/058
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 李淑惠

1.多通道充放電電源設備校正系統，其特征在于，包括：上位機，主控單元，與主控單元相連的電源轉換單元，與電源轉換單元相連的正極矩陣通道單元、負極矩陣通道單元，電源轉換單元輸入輸出的電壓測量儀器、電流測量儀器；

所述主控單元與上位機、多通道充放電電源設備、電壓測量儀器、電流測量儀器之間分別有通訊接口，主控單元與正極矩陣通道單元、負極矩陣通道單元之間分別有控制接口；

所述電源轉換單元與主控單元、正極矩陣通道單元、負極矩陣通道單元之間分別有電源接口；

所述電壓、電流測量儀器的精度高于多通道充放電電源設備自身電壓、電流的測量精度；

所述正極矩陣通道單元、負極矩陣通道單元均設計為M*N的通道電路，并通過接觸片實現模擬電池正、負極的排列，將電源轉換單元、主控單元、相關邏輯電路、儀器儀表安排在正、負極矩陣通道單元之間，將其設計為一個標準M*N個電池托盤的尺寸規格，放置在電池充放電電源設備上，通過上位機指令對相應的電源多通道進行校正計量；

所述電源轉換單元負責系統的供電和電池各項參數的模擬，可實現充電小電壓的校正標定、充電大電壓的校正標定、充電大電流的校正標定、放電大電流的校正標定四種模擬的任意一種模式切換；主控單元實現儀器的控制、測量邏輯的實現、上位機通信和被校正的電源設備的通信，電壓、電流測量儀器實現電壓電流數據的準確測量，正極矩陣通道單元和負極矩陣通道單元負責實現正負極不同電源通道的切換。

2.根據權利要求1所述多通道充放電電源設備校正系統，其特征在于，所述主控單元包括：主控單元電路、通信接口電路、邏輯關系電路；其中主控單元電路作為整個系統的核心，控制整個校正工裝的工作，通信接口電路作為與外界信息交互的接口，主要包含以太網通信模塊、RS485通信模塊、USB通信模塊和CAN通信模塊，以太網通信接口用于與儀器儀表通信，RS485通信模塊用于與上位機和充放電電源箱通信，USB通信模塊用于系統調試和數據存儲，CAN通信模塊為備用預留通信。

3.根據權利要求1所述多通道充放電電源設備校正系統，其特征在于，所述電源轉換單元包括：

AC/DC變換模塊，將220伏的交流電轉換為24伏的直流電，輸出端分為三路，分別是第一路輸出端、第二路輸出端、第三路輸出端；

與第一路輸出端相連的DC/DC變換系統供電模塊，可輸出5伏的電壓，為主控單元電路提供電源；

與第二路輸出端相連的DC/DC變換通道邏輯供電模塊，將24伏的直流電轉換為12伏的直流電，輸出端與矩陣通道邏輯接口相連，主要用于驅動功率MOS管的開啟；

與第三路輸出端相連的DC/DC變換模擬電池放電模塊，將24伏的直流電轉換為5伏的直流電，輸出端與矩陣通道電源接口相連；模擬電池系統進行放電，用于將電源提供給電池充放電的電源設備，其額定輸出電壓為5V，額定輸出電流要求必須不小于6A。

4.根據權利要求1所述多通道充放電電源設備校正系統，其特征在于，所述正極矩陣通道單元為TOP頂層電路板，通過驅動功率MOS管實現正極的導通和關閉；所述負極矩陣通道單元為BOT底層電路板，通過驅動功率MOS管實現負極的導通和關閉；正負極的導通是同步進行。

5.在權利要求1所述系統上實現的多通道充放電電源設備校正方法，其特征在于，包括如下過程：

步驟1：上位機向電池充放電用的電源設備和主控單元下發工作指令，所述指令限于充電小電壓的校正標定、充電大電壓的校正標定、充電大電流的校正標定、放電大電流的校正標定四種指令的任何之一；

步驟2：主控單元控制相對應的通道打開，并通過電源轉換單元提供指令要求模式的模擬；

步驟3：電流經過內部的電壓、電流測量儀器的測量后，記錄所測數值，然后與電池充放電用的電源設備監控的電壓、電流數據進行比對；

步驟4：對于數據之間差值進行計算后，如果校正誤差在指定范圍內，則校正通過；如果校正差值不滿足精度要求，電池充放電用的電源設備進行校正插補；然后返回步驟1再次進行標定測試；

步驟5：再次進行兩輪上述測試測量后，如果校正誤差在指定范圍內，則校正通過；如果仍然校正差值較大，則反饋此項校正標定失敗，此通道校正標定測試存在異常；

步驟6：對其它通道，循環步驟1-步驟5；直至完成整個托盤的所有電池通道特定過程校正標定。