[发明专利]一种并联均流的电池测试设备及方法

权利要求书

1.一种并联均流的电池测试设备，其特征在于，包括上位机、数据处理系统DPS、功率通道和电池，所述数据处理系统DPS包括共享RAM、上层CPU和m个下层CPU，所述功率通道包括m个相互独立的功率单元，每个所述功率单元包括n个并联的MCU单元，每个所述功率通道分别对应串联于所述电池和一个所述下层CPU之间，每个所述MCU单元通过均流控制线连接；所述上位机与所述数据处理系统DPS通过所述上层CPU连接，所述功率单元的正负极分别与所述电池的正负极连接，n个并联的所述MCU单元正负极分别与对应的所述功率单元的正负极连接；m和n均为正整数；

所述上位机用于测试工艺编制、下发、测试数据存储与分析；所述数据处理系统DPS用于接收所述上位机下发的测试工艺并转换为测试指令实时所述控制功率通道对所述电池进行充放电控制，同时接收所述功率通道回传的电压、电流、功率信息并打包上传所述上位机；所述功率通道用于所述电池充放电能量的功率变换，并通过均流控制线、与数据处理系统DPS间的通信线及内部的闭环调整实现所述功率单元间、所述MCU单元间在所述电池不同充放电模式下的均流控制。

2.根据权利要求1所述的一种并联均流的电池测试设备，其特征在于，所述数据处理系统DPS与所述功率单元、所述功率单元间的所述均流控制线、所述上层CPU和所述上位机均通过总线协议进行通信，所述总线协议包括CAN、RS485和Ethernet。

3.根据权利要求1所述的一种并联均流的电池测试设备，其特征在于，所述功率单元包括电流采集模块、电压采集模块和滤波模块，所述电流采集模块与所述电压采集模块分别用于采集所述电池的充放电电流值测量值和电压值并通过所述滤波模块滤波后传递给所述MCU单元。

4.根据权利要求1所述的一种并联均流的电池测试设备，其特征在于，所述数据处理系统DPS的处理器型号为ZYNQ-7000控制器。

5.根据权利要求1所述的一种并联均流的电池测试设备，其特征在于，所述上层CPU和所述上位机均包括无线收发模块，所述所述上层CPU和所述上位机通过无线收发模块进行无线通信。

6.一种并联均流的电池测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过上位机设定测试工艺，测试工艺包括充放电电流值、恒压值和功率值；

S2、通过上层CPU接收测试工艺并转换成功率通道能识别的测试指令；

S3、通过上层CPU将充放电电流值和功率值均分成上层充放电电流值和上层功率值，并通过共享RAM分别传递给m个下层CPU；

S4、通过下层CPU将上层充放电电流值和所述上层功率值n等份成充放电电流设定值和功率设定值，然后通过广播形式发送至对应功率单元的n个所述MCU单元；

S5、通过MCU单元根据充放电电流设定值和充放电电流值测量值进行PI调节，根据功率设定值和功率测量值进行PI调节；

S6、通过MCU单元比较S5中两个PI调节的输出值，并将小的输出值作为电流内环的给定IL*；

S7、通过将IL*与电池的内环电感电流IL进行PI调节并将其输出值作为功率单元的PWM占空比从而完成闭环调整；

S8、设定功率通道其中一个MCU单元为主控制模块，其余MCU单元为从控制模块，主控制模块通过均流控制线以广播形式发送均流控制信号，每个功率单元内每个MCU单元通过闭环调整实现功率单元间、MCU单元间在电池不同充放电模式下的均流控制；

S9、通过下层CPU定时通过广播形式查询功率单元内n个MCU单元反馈的电流值和功率值，并将电流值和功率值进行做和处理，然后回传至上位机。

7.根据权利要求1所述的一种并联均流的电池测试方法，其特征在于，所述S5和所述S7中的PI调节均通过空间矢量调制算法或移相调制算法对控制信号进行处理，产生调制信号。