[发明专利]一种并联均流的电池测试设备及方法

说明书

本发明提供一种并联均流的电池测试设备及方法，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；具有电池测试的抗干扰能力、控制的实时性、快速性和可靠性达的优点。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种并联均流的电池测试设备及方法。

背景技术

随着各电池厂家产能的持续增加，对电池测试设备功率密度、可维修性、功率易扩展性等方面提出了更高要求；目前，电池测试设备多采用数字化电源控制方式，模块化设计是必然的发展趋势，而模块间的并联是系统扩容的最好方式。不可避免的，均流成为模块并联最关键的问题。如何能在尽量不增加外部均流措施的情况下，实现并联设备间的自动均流，且要保证瞬态响应不受并联通道数的影响，成为了一个难题。随着设备开关频率的逐渐提高，传统的通过传输模拟并联信号的方式显然已经不再适用，其抗干扰能力差及模数转换引入的系统开销都不能满足电池测试设备对控制的实时性、快速性和可靠性的要求。若采用数字化的并联方式，其控制策略可灵活调整，具有更强的抗干扰能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种并联均流的电池测试设备及方法，以解决传统通过传输模拟并联信号的方式显然已经不再适用与设备开关频率的提高，抗干扰能力差、控制的实时性、快速性和可靠性达不到要求的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种并联均流的电池测试设备，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，所述数据处理系统DPS的处理器型号为ZYNQ-7000控制器。

进一步的，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。