[发明专利]一种高频电池总成测试系统拓扑电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种高频电池总成测试系统拓扑电路。

背景技术

随着电池行业的蓬勃发展，对其测试设备的功能、性能、可靠性等方面提出了更高的需求。

目前，国内外电池总成测试系统的电路拓扑一般是采用隔离AC/DC和双向非隔离DC/DC两级架构。其中，隔离AC/DC部分采用工频隔离变压器和AFE整流回馈单元的组合方式，实现电气隔离、功率因数矫正和稳定直流母线的作用，但是由于采用工频隔离的方式，导致整机体积和重量较大，功率密度较低；双向非隔离DC/DC工作在单极性模式，实现电池充放电控制，但输出无法到0V，负载适应性差。另外，主功率器件均采用IGBT，开关频率低于10kHz，输出动态指标较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高频电池总成测试系统拓扑电路，以达到功率密度高、负载适应性强、动态指标好的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高频电池总成测试系统拓扑电路，包含不隔离AC/DC部分、隔离DC/DC部分、不隔离DC/DC部分三级结构，所述不隔离AC/DC部分中，三相电压e_a、e_b、e_c分别接电感La、Lb、Lc，电感La、Lb、Lc并联开关管Sa1、Sa2、Sb1、Sb2、Sc1、Sc2，开关管Sa1、Sb1、Sc1连接电容C1的一端，开关管Sa2、Sb2、Sc2连接电容C1的另一端；隔离DC/DC部分中，开关管S1、S3和S2、S4分别连接电容C1的两端，开关管S1、S2、S3、S4的输出端连接变压器T1的输入端，变压器T1的输出端连接开关管S5、S6、S7、S8的输入端，开关管S5、S7的输出端连接电感L1；不隔离DC/DC部分中，电容C2的一端连接电感L1，另一端连接开关管S6、S8，开关管S9、S11连接电容C2的一端，开关管S10、S12连接电容C2的另一端，开关管S9、S10、S11、S12的输出端连接电感L2、电容C3和电池。

上述方案中，所述电感La并联开关管Sa1、Sa2，电感Lb并联开关管Sb1、Sb2，电感Lc并联开关管Sc1、Sc2。

上述方案中，所述不隔离AC/DC部分采用PWM整流器电路拓扑，通过SVPWM控制技术，由三相功率整流器的六个功率开关元件组成的开关模式产生的脉宽调制波，能够使三相电流波形接近于理想的正弦波形，实现稳定直流母线作用。

上述方案中，所述隔离DC/DC部分，采用移相软开关技术。

上述方案中，所述不隔离DC/DC部分，采用四象限直流变换器拓扑。

通过上述技术方案，本发明提供的高频电池总成测试系统拓扑电路具有以下有益效果：

⑴功率密度高，通过高频隔离代替低频隔离，降低了隔离变压器的体积和重量；采用高速开关器件，将开关频率提升到50kHz，降低电感、电容的体积和重量。

⑵负载适应性强，输出端采用四象限直流变换器拓扑，可适应0V至满电压量程范围的任意负载。

⑶动态指标好，开关频率的提高，意味着逐脉冲控制的时间间隔缩短，动态响应速度也就相应得到提高，将电池充放电切换瞬间的控流速度成倍提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例所公开的一种高频电池总成测试系统拓扑电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种高频电池总成测试系统拓扑电路，如图1所示，该拓扑电路解决了现有电池总成测试系统体积和重量较大，功率密度较低的的问题；解决了输出无法到0V，负载适应性差的问题；解决了充放电电流上升时间和充放电转换时间长的问题。