CN104679052B - 馈电整流温控模块以及使用其的电瓶试验装置、试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种馈电整流温控模块以及使用其的电瓶试验装置、试验方法,属于电瓶试验技术领域。该馈电整流温控模块包括用于致热的第一制冷片组和用于致冷的第二制冷片组;整流馈电电路,其可操作地工作于馈电状态以将高压母线端的直流回馈至所述交流电网;以及温控电路。在进行所述充电试验时,该电瓶试验装置的馈电整流温控模块工作于所述整流状态,双向逆变开关电源电路可操作地用于将高压直流母线的直流电压转换为稳定的低压直流电压以对所述电瓶进行充电;在进行放电试验时,双向逆变开关电源电路可操作地用于将电瓶输出的直流电压反馈给高压直流母线,并且馈电整流温控模块工作于馈电状态以将反馈至高压母线端的直流回馈至所述交流电网。
Description
技术领域
本发明属于电瓶试验技术领域,涉及电瓶试验台,尤其涉及可以实现电瓶放电能量回馈交流电网的馈电整流温控模块、使用该模块的电瓶试验装置以及试验方法。
背景技术
大容量电瓶在汽车等领域中开始广泛应用,在电瓶装备使用前,通常需要对新的电瓶进行性能试验,其试验过程通常是在电瓶试验台中完成。例如为了对新的电瓶进行实际容量试验,电瓶组成的模组要放置在温度为25℃±2℃的水体中,在电瓶完全充电结束后1h~5h内,当电解液温度达到25℃±2℃,以20A电流放电到电瓶的电压达到10.5V ±0.05V时终止,记录放电持续时间,从而计算出实际容量。上述试验过程中,需要水温的准确控制和电池温度的监测,要求充电电流和放电电流可控,电瓶试验装置要求具备有足够的散热性能。
根据电瓶试验标准的要求,对电瓶的试验过程中,被试验的电瓶可以工作在各种充电模式或各种放电模式,这些模式的参数控制等均是通过电瓶试验装置来完成,电瓶试验装置的还一个重要功能在于控制水体的温度,以大致地恒定在某一温度(例如,25℃或40℃),也即温控功能。
现有技术的一种电瓶试验装置中,采用传统的制冷方式来实现上述温控功能,例如,采用热泵式空调技术。但采用这样的电瓶试验装置复杂且体积庞大,对试验环境的要求较高。
现有技术的又一种电瓶试验装置中,通过使用制冷片来实现温控功能,从而简化电瓶试验装置。但是,制冷片是通过若干组制冷片并联形成,以DC低压电源(例如16V)对其进行供电,因此,需要在整流模块的直流输出后增加高低电压转换模块以在直流母线上提供DC低压电源;并且,在放电模式下,过大的电流导致电瓶的发热相对温控要求来说热量富余,因此,需要若干制冷片工作于制冷模式来保证水体恒温。这样,散热问题突出,放电的能量被浪费,电瓶试验装置的能量效率低。
有鉴于此,有必要提出一种新型的电瓶试验装置以克服现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的之一在于,简化电瓶试验装置并降低其成本。
本发明的又一目的在于,被试验的电瓶在放电模式时可实现能量回馈电网。
本发明的还一目的在于,提高电瓶试验装置的性能。
为实现以上目的或者其他目的,本发明提供以下技术方案。
按照本发明的一方面,提供一种馈电整流温控模块(11),其包括:
用于致热的第一制冷片组(113)和用于致冷的第二制冷片组(114),所述第一制冷片组和第二制冷片组由多个制冷片(80)串联连接形成;
整流馈电电路(111),其输入端耦接于交流电网,其输出端耦接于高压直流母线,并且该整流馈电电路可操作地工作于整流状态以将交流电网的交流输入转换为直流输出至所述高压母线端,或可操作地工作于馈电状态以将高压母线端的直流回馈至所述交流电网;以及
温控电路(112),用于驱动所述第一制冷片组(113)和/或第二制冷片组(114);
其中,所述第一制冷片组和第二制冷片组均耦接于所述高压直流母线并直接通过高压直流母线供电。
按照本发明一实施例的馈电整流温控模块,其中,所述高压直流母线端的电压低于或等于预定电压值时,所述整流馈电电路工作于所述整流状态;所述高压直流母线端的电压高于预定电压值时,所述整流馈电电路工作于所述馈电状态。
按照本发明一实施例的馈电整流温控模块,其中,所述温控电路包括与第一制冷片组串联(113)连接的第一开关元件(N11)和与第二制冷片组串联(114)连接的第二开关元件(N12)。
优选地,所述第一开关元件(N11)和第二开关元件(N12)通过其控制器以脉冲宽度调节(PWM)控制方式控制其导通和关断。
优选地,所述控制器获取来自温度传感器的信号以控制偏置在所述第一开关元件(N11)或第二开关元件(N12)上的PWM信号。
按照本发明还一实施例的馈电整流温控模块,其中,所述整流馈电电路(111)包括IGBT逆变模块和动态稳定控制模块,通过使用SPWM方式控制所述IGBT逆变模块以使所述高压直流母线端动态地稳定在所述预定电压值。
具体地,所述IGBT逆变模块第一IGBT(G1)、第二IGBT(G2)、第三IGBT(G3)和第四IGBT(G4),其中,所述第一IGBT(G1)的输入端和所述第三IGBT(G3)的输入端并联耦接于所述高压直流母线端,所述第一IGBT(G1)的输出端连接于所述第二IGBT(G2)的输入端连接,所述三IGBT(G3)的输出端连接于所述第四IGBT(G4)的输入端连接,所述交流电网的两端分别在所述第一IGBT(G1)和第二IGBT(G2)之间、所述第三IGBT(G3)和第四IGBT(G4)之间接入;所述第一IGBT(G1)、第二IGBT(G2)、第三IGBT(G3)和第四IGBT(G4)的控制端与IGBT驱动模块的输出端连接。
在一实施例中,所述动态稳定控制模块包括正弦波相位采样电路和高压直流母线电压采样电路。
按照本发明的又一方面,提供一种电瓶试验装置,用于对一个或多个电瓶(91)进行包含充电和放电的试验,其包括:
以上所述及的任一种馈电整流温控模块(11);
主控模块(15);以及
双向逆变开关模块(13);
其中,所述主控模块(15)包含处理单元并且同时与所述馈电整流温控模块(11)和双向逆变开关模块(13)耦接;
所述双向逆变开关模块(13)包括若干对应每个被试验的电瓶(91)而相应设置的双向逆变开关电源电路(131);
在进行所述充电试验时,所述馈电整流温控模块(11)工作于所述整流状态,所述双向逆变开关电源电路(131)可操作地用于将所述高压直流母线的直流电压转换为稳定的低压直流电压以对所述电瓶进行充电;
在进行所述放电试验时,所述双向逆变开关电源电路(131)可操作地用于将所述电瓶(91)输出的直流电压反馈给所述高压直流母线,并且所述馈电整流温控模块(11)工作于所述馈电状态以将反馈至高压母线端的直流回馈至所述交流电网。
按照本发明一实施例的电瓶试验装置,其中,每个所述双向逆变开关电源电路(131)包括第一推挽电路(121)、高频变压器(122)、第二推挽电路(123);
其中,所述高频变压器(122)通过脉冲宽度调节(PWM)方式对交流电压进行改变;所述第一推挽电路(121)的第一端与所述高压直流母线耦接,所述第一推挽电路(121)的第二端与所述高频变压器(122)耦接;所述第二推挽电路(123)的第一端与所述高频变压器(122)耦接,所述第二推挽电路(123)的第二端与所述电瓶(91)耦接;
在进行所述充电试验时,所述第一推挽电路(121)可操作地用于将所述高压直流母线的直流电压转换为第一交流电压,所述高频变压器(122)可操作地将该第一交流电压进行降压处理输出第二交流电压,所述第二推挽电路(123)可操作地用于将第二交流电压转换为低压的直流电压以对所述电瓶进行充电;
在进行所述放电试验时,所述第二推挽电路(123)可操作地将所述电瓶(91)输出的直流电压转换第三交流电压,所述高频变压器(122)可操作地将所述第三交流电压进行升压处理输出第四交流电压,所述第一推挽电路(121)可操作地用于抽取所述第四交流电压并转换为直流电压反馈给所述高压直流母线。
按照本发明一实施例的电瓶试验装置,其中,所述第一推挽电路(121)包括带续流二极管的第一功率MOS管(N1)和第二功率MOS管(N2);所述第二推挽电路(123)包括带续流二极管的第三功率MOS管(N5)和第四功率MOS管(N7)。
按照本发明的还一方面,提供一种基于以上所述及的任一中电瓶试验装置对电瓶进行试验的方法,其中,
在进行所述充电试验时,将交流电网的交流输入转换为直流输出至所述高压母线端,所述高压直流母线的直流电压转换为稳定的低压直流电压以对所述电瓶进行充电;
在进行所述放电试验时,将所述电瓶(91)输出的直流电压反馈给所述高压直流母线,将高压母线端的直流回馈至所述交流电网。
优选地,通过使用SPWM方式控制所述IGBT逆变模块以使所述高压直流母线端动态地稳定在预定电压值。
优选地,通过使用PWM方式控制第一制冷片组(113)和第二制冷片组(114)工作。
本发明的馈电整流温控模块温控精度高、高压直流母线端的多余电能可以回馈至交流电网,有利于节能并稳定直流母线端的电压于预定值。本发明的电瓶试验装置满足电瓶试验的复杂要求,并且,控制电路结构可以得到大大地简化,性能得到提升的同时,成本低、能量利用效率高。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中,将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚,其中,相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1是按照本发明一实施例的电瓶试验装置的功能模块结构示意图。
图2是制冷片单元的结构示意图。
图3是按照本发明一实施例的双向逆变开关模块的电路结构示意图。
图4是图1所示电瓶试验装置的馈电整流温控模块和相应的部分主控模块的具体电路实现实施例示意图。
图5是图1所示电瓶试验装置的双向逆变开关模块和相应的部分主控模块的具体电路实现实施例示意图。
图6是馈电整流温控模块的IGBT逆变模块在交流输入整流时的原理示意图。
图7是馈电整流温控模块的IGBT逆变模块在馈电状态的工作原理示意图。
图8是双向逆变开关电源电路的在充电试验时的工作原理示意图。
图9是双向逆变开关电源电路的在放电试验时的工作原理示意图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些,旨在提供对本发明的基本了解,并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解,根据本发明的技术方案,在不变更本发明的实质精神下,本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此,以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明,而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
图1所示为按照本发明一实施例的电瓶试验装置的功能模块结构示意图。该电瓶试验装置用于对多组电瓶91按行业标准进行试验,电瓶91可以为汽车领域使用的电瓶(例如,至少可以用作动力电池的高压电池),其具体类型和使用的范围不是限制性的。按照电瓶试验的要求,该电瓶试验装置至少可以工作在升温和保温模式、充电模式、放电模式,其中使用的制冷片组113和114用于对置放电瓶91的水体进行温度控制。
电瓶试验装置的控制部分主要地包括整流馈电温控模块11、双向逆变开关模块13和主控模块15,主控模块15是各种控制信号的处理中心,其设置有处理单元(例如AVR单片机)和各种I/O终端(例如触摸显示终端),用户设定的参数可以由I/O终端输入,当然也可以设置温度传感器以实时反馈电瓶91所处的水体的温度信号。
整流馈电温控模块11接入交流电网(例如220V),因此,可以从交流电网取电。整流馈电温控模块11主要包括整流馈电电路111、温控电路112和制冷片组。整流馈电电路111的输入端耦接于交流电网,其输出端耦接于高压直流母线。制冷片组包括用于致热的第一串联制冷片组113以及用于致冷的第二串联制冷片组114,第一串联制冷片组113和第二串联制冷片组114均是由多个制冷片单元串联连接形成,其串联的个数与制冷片单元的工作电压和高压直流母线的直流电压大小有关,以高压直流母线是300V为示例,第一串联制冷片组113和第二串联制冷片组114中可以串联设置10个相同的制冷片单元,这样,即使在高压供电的情况下,每个制冷片单元也可以正常工作。温控电路112用于驱动第一串联制冷片组113和第二串联制冷片组114,在该实施例中,温控电路112包括与第一串联制冷片组113连接的晶体管N11和与第二串联制冷片组114连接的晶体管N12,通过N11和N12可以分别控制第一串联制冷片组113和第二串联制冷片组114是否工作,优选地,通过在N11和N12分别偏置PWM信号以分别驱动第一串联制冷片组113和第二串联制冷片组114。
制冷片单元的具体结构如图2所示,制冷片单元也可以称为热电半导体制冷组件。制冷片的主要工作部件为半导体PN极。当在PN极两端加上同向电位时,将会在PN极上发生热量的转移。PN级的P极变冷而N极变热。该种制冷方式的效率大约在60%。这样输入100W的功率在冷端将会产生60W的制冷效果,而在热端将会产生160W的制热效果,这包括热转移60W加上提供的转移所需电流产生的热量,对于电瓶试验装置是足够的。制冷片的功率由在单位面积内布置的PN极的个数决定。一般情况下一个40*40面积的制冷片可以做到电流10A以上,功率大于100W。
继续如图1所示,在高压直流母线端的电压低于或等于预定电压值(例如300V)时,整流馈电电路111工作于整流状态,其将交流电网的交流输入转换为直流输出至高压母线端;高压直流母线端的电压高于预定电压值(例如300V)时,整流馈电电路工作于馈电状态,将高压母线端的多余的直流回馈至交流电网,从而实现馈电的功能,并且,能使直流母线端的电压保持动态稳定(不管被试验电瓶处于何种状态),更能精确控制第一串联制冷片组113和第二串联制冷片组114,从而精确控制水体的温度。
继续如图1所示,双向逆变开关模块13中,对应用每个被试验的电瓶91,设置有一个双向逆变开关电源电路131,双向逆变开关电源电路131的一端连接高压直流母线端,另一端连接电瓶91。
图3所示为按照本发明一实施例的双向逆变开关模块的电路结构示意图。双向逆变开关模块131主要地包括第一推挽电路121、高频变压器122和第二推挽电路123(如图3中虚线框所示),第一推挽电路121和第二推挽电路123和高频变压器122构成了双向推挽振荡电路。在该具体实施例中,第一推挽电路121和第二推挽电路123可分别包括四个增强型MOS(金属氧化物半导体)管N1~N4以及四个增强型MOS管N5~N8,每个MOS管对应有相应的续流二极管(图中未示出),而高频变压器122可由线圈L1-1、L1-2以及线圈L2-1、L2-2组成。其中,N1的第一端和N2的第一端均与高频变压器122的第一端相耦合,N1的第二端和N2的第二端与地相耦合,N3的第一端和N4的第一端均与高频变压器的第二端相耦合,N3的第二端和N4的第二端与地相耦合。类似地,N5的第一端和N6的第一端均与高频变压器的第三端相耦合,N5的第二端和N6的第二端均与地相耦合,N7的第一端和N8的第一端均与高频变压器的第四端相耦合,N7的第二端与N8的第二端与地相耦合。
当电瓶在充电模式下进行试验时,高压直流母线端接300V直流电压,此时,第一推挽电路121用于将高压直流母线端的直流电压转换为交流电压,也即使N1、N2与N3、N4交替导通;高频变压器122工作在50KHz或者更高的频率下以PWM方式将该交流电压转换为低压交流电压并输出给第二推挽电路123;第二推挽电路123通过驱动控制信号使N5~N8关断,这时,与N5~N8对应的续流二极管开始发挥整流作用,将该低压交流电压信号转换为低压的直流电压16V给电瓶进行充电。
而电瓶在放电模式下进行试验时,第二推挽电路123将从电瓶中抽取的16V直流电压转换为交流电压,此时使N5、N6与N7、N8交替导通,输出交流电压给高频变压器122;高频变压器122将该交流高压升压转换为高压交流电压信号;第一推挽电路121 用于将从高频变压器122中抽取的高压交流电压信号转换为直流电压,此时,控驱动N1~N4关断,当N1~N4关断时,与N1~N4对应的续流二极管开始发挥整流作用,从而回馈输出高压直流至直流母线端。因此,直流母线端的电压将高于预定值(例如300V),此时,馈电整流温控模块11可相应地工作于馈电状态,从而将电瓶放电的能量回馈电网,避免能量损失,提供电瓶试验装置的能量利用效率。
图4所示为图1所示电瓶试验装置的馈电整流温控模块和相应的部分主控模块的具体电路实现实施例示意图,图5所示为图1所示电瓶试验装置的双向逆变开关模块和相应的部分主控模块的具体电路实现实施例示意图。其中,图4所示的电路示意馈电、整流、温控工作电路,图5所示的电路示意充放电工作电路。
具体地,如图4所示,整流馈电电路111的主要部分为四个IGBT G1~G4组成的IGBT逆变模块(图中虚线框所示),IGBT逆变模块主要完成交流转直流和直流转交流的过程;电容C1、电感L0、电容C2主要地组成整流馈电电路111的共轭LC滤波电路;二极管D5、可变电阻WR1、电阻R1和施密特(或斯密特)触发器主要地组成整流馈电电路111的正弦波相位采样电路,可变电阻WR2、电阻R2和线性光耦主要地组成整流馈电电路111的高压直流母线电压采样电路。
信号经过串联的R1和WR1分压后,由斯密特触发器形成一个与输入波形(正弦波)起点对应的脉冲给处理单元(即AVR单片机),这样,AVR单片机得到起点信号,实现相位采样功能。AVR单片机形成一个与输入波形对应的仿正弦波(SPWM)载波驱动脉冲,通过IGBT驱动电路给G1~G4的控制端,使其在相对较低的电磁干扰产生状态下工作。采样信号经过串联的R2和WR2的分压后输入给AVR单片机中的电压比较器和模拟输入端,通过AVR单片机的运算,来改变SPWM载波驱动脉冲的占空比,从而形成对高压直流母线的电压的动态稳定控制。因此,高压直流母线电压采样电路和正弦波相位采样电路主要地组成了动态稳定控制模块,其可以通过使用SPWM方式控制IGBT逆变模块以使高压直流母线端动态地稳定在预定电压值(例如300V)。在直流母线端的电位高于该预定电压值时(例如放电模式下通过双向逆变开关模块13回馈直流电压时),可以通过IGBT逆变模块进一步回馈至交流电网。
图6所示为馈电整流温控模块的IGBT逆变模块在交流输入整流时的原理示意图。如上所述,在电瓶处于充电状态下时,交流输入被整流输出,图6(a)所示的IGBT逆变模块等同为如图6(b)所示的桥式整流电路。
图7所示为馈电整流温控模块的IGBT逆变模块在馈电状态的工作原理示意图。如图7所示,IGBT逆变模块的G1与G4对称工作并同时导通和截止, G2与G3对称工作并同时导通和截止。G1与G3和G2与G4驱动波形与电源电路波形有对应关系(即驱动波形对应于外部动力电源,见图7中的Vi波形和V波形)。输入时(整流状态),如以仿正弦波(SPWM-见图7中的Vi波形)驱动形式工作,则在负载RL1出现的波形类似全波整流后的工作波形(无电容E1时显现包络状全波整流波形)。有电容E1滤波时,输入SPWM驱动波形的占空比的变化能确定输入电压的高低(也与负载有关)。此时,如果滤波电容很大,RL1两端将是一个波形变化缓慢的电压值,电压形成平衡状态。如果RL1两端电压出现上升现象时,该处的高电压,在输入电压(波形低端)低于该电压时形成回流。如果调解SPWM的占空比,可以形成RL1两端处形成新的电压平衡状态。图7中虚实箭头线指示放电回路状态。
继续如图4所示,温控电路的晶体管N11和N13通过IGBT驱动器驱动控制,AVR单片机接收水体的温度传感器所反馈的温度信号,IGBT驱动器基于该温度信号驱动输出PWM波形,从而使两制冷片组在PWM方式下工作,从而实现精确的温度反馈式控制。
如图5所示,N1、N2、N5-N8以及L1组成两对推挽型振荡电路,主要地形成了如图1所示的双向逆变开关电源电路(131)。图8所示为双向逆变开关电源电路的在充电试验时的工作原理示意图,图9所示为双向逆变开关电源电路的在放电试验时的工作原理示意图。N1和N2为推挽型振荡电路,与高频变压器的L1(初级线圈,中心抽头)组成振荡电路组合,在单片机形成的40KHz的调制脉冲的触发下,可将直流母线上的高电压在L2上的高电压振荡电流在L2上转变为低压的高频交流,然后,在L2上的高频电源通过N5~N8(VMOS)功率管上的续流二极管和中心抽头的L2组成的全波整流电路进行整流(见图8电流流向过程,此处的全波整流电路与传统的整流电路的差别在于二极管处于反向链接状态),以完成从高压直流电到低压直流电的开关电源方式的电压转换功能。同样,N5~N8与高频变压器的L2中心抽头链接方式也组成了高频振荡电路,在单片机所产生的40KHz的调制脉冲触发下,可将电瓶的低电压在L2的振荡电流在L1上转变为高电压的高频交流电。在L1上的高频电源通过N1~N2(VMOS)功率管上的续流二极管和中心抽头的L1组成的全波整流电路进行镇流,以完成从低电压直流电到高电压电流的开关电源方式的逆变电源转换。
因此,本发明实施例的电瓶试验装置中,通过馈电整流温控模块11和双向逆变开关模块13的配合工作,完全满足电瓶试验的温控精度以及电压输出精度要求。同时,可以双向逆变开关模块13避免使用了低压变频器,其转换效率、重量和体积均得到提升;并且控制方便、结构简单、成本低,在放电试验电瓶时可以实现能量回馈电网。
应当理解到,当据称将部件“连接”或“耦合”到另一个部件时,它可以直接连接或耦合到另一个部件或可以存在中间部件。相反,当据称将部件“直接耦合”或“直接连接”到另一个部件时,则不存在中间部件。
以上例子主要说明了本发明的馈电整流温控模块、电瓶试验装置以及其试验方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述,但是本领域普通技术人员应当了解,本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此,所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的,在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下,本发明可能涵盖各种的修改与替换。
Claims (14)
1.一种馈电整流温控模块(11),其特征在于,包括:
用于致热的第一制冷片组(113)和用于致冷的第二制冷片组(114),所述第一制冷片组和第二制冷片组由多个制冷片(80)串联连接形成;
整流馈电电路(111),其输入端耦接于交流电网,其输出端耦接于高压直流母线,并且该整流馈电电路可操作地工作于整流状态以将交流电网的交流输入转换为直流输出至所述高压直流母线,或可操作地工作于馈电状态以将所述高压直流母线的直流回馈至所述交流电网;以及
温控电路(112),用于驱动所述第一制冷片组(113)和/或第二制冷片组(114);
其中,所述第一制冷片组和第二制冷片组均耦接于所述高压直流母线并直接通过所述高压直流母线供电。
2.如权利要求1所述的馈电整流温控模块,其特征在于,所述高压直流母线的电压低于或等于预定电压值时,所述整流馈电电路工作于所述整流状态;所述高压直流母线的电压高于预定电压值时,所述整流馈电电路工作于所述馈电状态。
3.如权利要求1所述的馈电整流温控模块,其特征在于,所述温控电路包括与第一制冷片组串联(113)连接的第一开关元件(N11)和与第二制冷片组串联(114)连接的第二开关元件(N12)。
4.如权利要求3所述的馈电整流温控模块,其特征在于,所述第一开关元件(N11)和第二开关元件(N12)通过其控制器以脉冲宽度调节(PWM)控制方式控制其导通和关断。
5.如权利要求4所述的馈电整流温控模块,其特征在于,所述控制器获取来自温度传感器的信号以控制偏置在所述第一开关元件(N11)或第二开关元件(N12)上的PWM信号。
6.如权利要求2所述的馈电整流温控模块,其特征在于,所述整流馈电电路(111)包括IGBT逆变模块和动态稳定控制模块,所述动态稳定控制模块通过使用SPWM方式控制所述IGBT逆变模块以使所述高压直流母线动态地稳定在所述预定电压值。
7.如权利要求6所述的馈电整流温控模块,其特征在于,所述IGBT逆变模块包括第一IGBT(G1)、第二IGBT(G2)、第三IGBT(G3)和第四IGBT(G4),其中,所述第一IGBT(G1)的输入端和所述第三IGBT(G3)的输入端并联耦接于所述高压直流母线,所述第一IGBT(G1)的输出端连接于所述第二IGBT(G2)的输入端连接,所述三IGBT(G3)的输出端连接于所述第四IGBT(G4)的输入端连接,所述交流电网的两端分别在所述第一IGBT(G1)和第二IGBT(G2)之间、所述第三IGBT(G3)和第四IGBT(G4)之间接入;所述第一IGBT(G1)、第二IGBT(G2)、第三IGBT(G3)和第四IGBT(G4)的控制端与IGBT驱动模块的输出端连接。
8.如权利要求6所述的馈电整流温控模块,其特征在于,所述动态稳定控制模块包括正弦波相位采样电路和高压直流母线电压采样电路。
9.一种电瓶试验装置,用于对一个或多个电瓶(91)进行包含充电和放电试验,其特征在于,包括:
如权利要求1至8中任一项所述的馈电整流温控模块(11);
主控模块(15);以及
双向逆变开关模块(13);
其中,所述主控模块(15)包含处理单元并且所述主控模块(15)同时与所述馈电整流温控模块(11)和双向逆变开关模块(13)耦接;
所述双向逆变开关模块(13)包括一个或多个对应每个被试验的电瓶(91)而相应设置的双向逆变开关电源电路(131);
在进行所述充电试验时,所述馈电整流温控模块(11)工作于所述整流状态,所述双向逆变开关电源电路(131)可操作地用于将所述高压直流母线的直流电压转换为稳定的低压直流电压以对所述电瓶进行充电;
在进行所述放电试验时,所述双向逆变开关电源电路(131)可操作地用于将所述电瓶(91)输出的直流电压反馈给所述高压直流母线,并且所述馈电整流温控模块(11)工作于所述馈电状态以将反馈至所述高压直流母线的直流回馈至所述交流电网。
10.如权利要求9所述的电瓶试验装置,其特征在于,每个所述双向逆变开关电源电路(131)包括第一推挽电路(121)、高频变压器(122)、第二推挽电路(123);
其中,所述高频变压器(122)通过脉冲宽度调节(PWM)方式对交流电压进行改变;所述第一推挽电路(121)的第一端与所述高压直流母线耦接,所述第一推挽电路(121)的第二端与所述高频变压器(122)耦接;所述第二推挽电路(123)的第一端与所述高频变压器(122)耦接,所述第二推挽电路(123)的第二端与所述电瓶(91)耦接;
在进行所述充电试验时,所述第一推挽电路(121)可操作地用于将所述高压直流母线的直流电压转换为第一交流电压,所述高频变压器(122)可操作地将该第一交流电压进行降压处理输出第二交流电压,所述第二推挽电路(123)可操作地用于将第二交流电压转换为低压的直流电压以对所述电瓶进行充电;
在进行所述放电试验时,所述第二推挽电路(123)可操作地将所述电瓶(91)输出的直流电压转换第三交流电压,所述高频变压器(122)可操作地将所述第三交流电压进行升压处理输出第四交流电压,所述第一推挽电路(121)可操作地用于抽取所述第四交流电压并转换为直流电压反馈给所述高压直流母线。
11.如权利要求10所述的电瓶试验装置,其特征在于,所述第一推挽电路(121)包括带续流二极管的第一功率MOS管(N1)和第二功率MOS管(N2);所述第二推挽电路(123)包括带续流二极管的第三功率MOS管(N5)和第四功率MOS管(N7)。
12.一种基于如权利要求9的电瓶试验装置对电瓶(91)进行试验的方法,其特征在于,
在进行所述充电试验时,将交流电网的交流输入转换为直流输出至所述高压直流母线,所述高压直流母线的直流电压转换为稳定的低压直流电压以对所述电瓶进行充电;
在进行所述放电试验时,将所述电瓶(91)输出的直流电压反馈给所述高压直流母线,将所述高压直流母线的直流回馈至所述交流电网。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述整流馈电电路(111)包括IGBT逆变模块,通过使用SPWM方式控制所述整流馈电电路(111)的IGBT逆变模块以使所述高压直流母线动态地稳定在预定电压值。
14.如权利要求12所述的方法,其特征在于,通过使用PWM方式控制第一制冷片组(113)和第二制冷片组(114)工作。
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