[发明专利]一种输出无纹波的组合式交错直流变换系统

说明书

本发明公开了一种输出无纹波的组合式交错直流变换系统，其用于对动力电池进行充放电测试，包括H桥直流变换器和多单元交错电路，所述H桥直流变换器用于对外部输出的直流母线电压进行直流变换，所述多单元交错电路包括一个或多个双路交错直流变换器，所述双路交错直流变换器的输入端与所述H桥直流变换器的输出端电连接，所述双路交错直流变换器的输出端与所述动力电池电连接，所述双路交错直流变换器的控制端能够接收移相的PWM脉冲波形信号。本发明提供的输出无纹波的组合式交错直流变换系统实现了输出电流纹波为0，从而减少滤波电感和滤波电容的体积。

技术领域

本发明涉及动力电池充放电测试技术领域，尤其涉及一种输出无纹波的组合式交错直流变换系统。

背景技术

汽车的快速发展带来了诸多的能源短缺，环境污染等问题，为了改善环境污染这一主要问题，以动力电池为其提供动力的电动汽车近年取得了迅速的发展。锂动力电池因其能量密度高、放电电压稳定、重量轻、循环次数多、无记忆效应等优点，成为电动汽车的首选动力电池，并正不断取代传统的铅酸、镍基、钠硫等蓄电池类型。除电动汽车之外，锂动力电池也将广泛应用于人造卫星、航空航天和储能等方面，有着巨大的市场空间。

在锂动力电池出厂到正式使用的过程中一个重要的环节就是锂动力电池的充放电测试，即以一定的电压、电流对动力电池进行多次充放电过程，从而使电池的容量等参数到达最佳。早期，国内一般采用相控整流和电阻放电等装置对锂动力电池进行充放电测试，该装置噪声大、精度低、效率低、能量浪费严重。随着电力电子技术的发展，国外提出了使用双向AC/DC变流器和双向DC/DC变换器组成一套完整的动力电池充放电测试系统。该充放电测试系统工作时，双向AC/DC变流器负责交流电网和直流母线电压之间的能量传输，当动力电池工作在充电模式时，双向AC/DC变流器工作在整流状态，从电网吸收能量，交流转换成直流。而当动力电池工作在放电模式时，双向AC/DC变流器工作在逆变状态，直流转换为交流，动力电池的放电能量能够通过双向AC/DC变流器逆变并网，从而避免放电能量的浪费。双向DC/DC变换器部分则负责根据动力电池的当前状态进行判断电池工作于充电或者放电模式。在动力电池的充放电过程中，充放电电流通常存在一定的纹波，纹波的存在会降低电池的使用寿命并带来其他的浪涌电流的产生，从而导致噪声干扰等，因而如何消除纹波带来的影响成为一个亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种输出无纹波的组合式交错直流变换系统，具体技术方案如下：

提供了一种输出无纹波的组合式交错直流变换系统，其用于对动力电池进行充放电测试，包括H桥直流变换器和多单元交错电路，所述H桥直流变换器用于对外部输出的直流母线电压进行直流变换，所述多单元交错电路包括一个或多个双路交错直流变换器，所述双路交错直流变换器的输入端与所述H桥直流变换器的输出端电连接，所述双路交错直流变换器的输出端与所述动力电池电连接，所述双路交错直流变换器的控制端能够接收移相的PWM脉冲波形信号。

进一步地，所述H桥直流变换器包括第一电容、第二电容、第一电感、第二电感，第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管与所述第三开关管串联作为第一支路并联在所述第一电容的两端，所述第二开关管与所述第四开关管串联作为第二支路并联在所述第一电容的两端，所述第一电感、所述第二电容和所述第二电感依次串联作为第三支路，所述第三支路的一端接入所述第一开关管和所述第三开关管连接的线路上，其另一端接入所述第二开关管和所述第四开关管连接的线路上。

进一步地，所述H桥直流变换器采用电压闭环控制。

进一步地，所述H桥直流变换器的固定占空比为0.5。

进一步地，所述H桥直流变换器采用倍频调制方式。

进一步地，所述双路交错直流变换器包括交错并联的两路半桥直流变换器，所述两路半桥直流变换器接收到的PWM脉冲波形移相相差180度。

进一步地，所述多单元交错电路采用开环控制。