充放電電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力電子變換電路，特別涉及一種蓄電池充放電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，蓄電池作為一種性能可靠的化學(xué)電源，在電力系統(tǒng)、交通運輸、便攜式電子產(chǎn)品等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其中，蓄電池的充放電電路是其生產(chǎn)、測試的關(guān)鍵設(shè)備。其功能主要是將供電的工頻交流電壓轉(zhuǎn)換為可調(diào)的直流電壓，并在控制下完成蓄電池的充放電測試，其中某些測試需要將電池電壓放電至OV以下，即對蓄電池實現(xiàn)深度放電。目前測試儀的主流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是PWM (Pulse Width Modulat1n，脈寬調(diào)制)雙向高頻整流單元和雙向斬波單元相串聯(lián)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，由于雙向斬波單元中最大占空比及死區(qū)的限制，將無法實現(xiàn)對蓄電池的深度放電。因此，現(xiàn)有的主流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足發(fā)展要求，需要積極尋求新的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中無法實現(xiàn)對蓄電池進行深度放電的缺陷，提供一種能夠?qū)⑿铍姵仉妷悍烹娭罯V及以下的充放電電路。
[0004]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題:
一種充放電電路，用于蓄電池中，包括依次連接的隔離變壓器、輸入濾波單元、PWM雙向高頻整流單元、雙向斬波單元及直流濾波單元，其特點在于，還包括放電單元；所述放電單元的正極與所述雙向斬波單元的正極輸出連接，所述放電單元的負(fù)極與所述直流濾波單元的輸入連接；所述雙向斬波單元的正極輸出和所述直流濾波單元的輸入之間設(shè)有用于短路放電單元的短路控制開關(guān)；所述放電單元的負(fù)極與所述直流濾波單元的輸入之間設(shè)有放電控制開關(guān)，所述放電控制開關(guān)用于控制所述短路控制開關(guān)斷開時將所述放電單元接入所述雙向斬波單元和所述直流濾波單元的回路。
[0005]本方案中，所述輸入濾波單元由交流電抗器、濾波電容組成，所述輸入濾波單元與所述隔離變壓器的漏感組成二階濾波器。所述直流濾波單元為兩個濾波電感及濾波電容組成的二階濾波器。所述充放電電路在正常模式時，不論充電還是放電，所述短路控制開關(guān)閉合，所述放電控制開關(guān)斷開，放電模塊被所述短路控制開關(guān)短路。所述充放電電路在深度放電模式時，充電時所述短路控制開關(guān)、所述放電控制開關(guān)的動作同正常模式；所述放電控制開關(guān)用于控制所述短路控制開關(guān)斷開時將所述放電單元接入所述雙向斬波單元和所述直流濾波單元的回路是指蓄電池深度放電時，所述短路控制開關(guān)斷開，所述放電控制開關(guān)閉合，所述放電單元投入使用，也就是所述放電單元反串聯(lián)在所述雙向斬波單元輸出端，實現(xiàn)對蓄電池深度放電功能。
[0006]較佳地，所述放電單元包括放電隔離變壓器和放電整流橋。
[0007]本方案中，所述放電整流橋包括功率開關(guān)器件。
[0008]較佳地，所述放電整流橋為單向整流橋、三相六脈波整流橋、六相十二脈波整流橋或高頻整流橋。
[0009]本方案中，所述放電整流橋的選擇具體依據(jù)所述放電單元的輸出電流電壓的紋波的質(zhì)量要求而定，如果對紋波要求較高，則采用六相十二脈波整流橋或高頻整流橋。
[0010]較佳地，所述短路控制開關(guān)和所述放電控制開關(guān)為IGBT (Insulated GateBipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)或接觸器。
[0011]本方案中，若有充放電轉(zhuǎn)換時間的限制，所述短路控制開關(guān)和所述放電控制開關(guān)選用IGBT ;若無轉(zhuǎn)換時間限制，可選用接觸器較佳地，所述PWM雙向高頻整流單元包括由功率開關(guān)器件串聯(lián)而成的三相全控整流橋。
[0012]本方案中，所述PWM雙向高頻整流單元由三相全控整流橋組成，全控整流橋的橋臂由功率開關(guān)器件串聯(lián)而成。
[0013]較佳地，所述雙向斬波單元包括功率開關(guān)器件。
[0014]較佳地，所述充放電電路還包括全數(shù)字控制器；所述全數(shù)字控制器包括DSP(Digital Signal Processor，數(shù)字信號處理器)、電壓電流模擬量檢測電路以及8-16路PWM驅(qū)動電路；所述電壓電流模擬量檢測電路用于檢測電路中待檢測的電壓和電流值并將檢測結(jié)果輸入到所述DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換口 ；所述8-16路PWM驅(qū)動電路用于所述DSP驅(qū)動所述充放電電路中的功率開關(guān)器件。
[0015]本方案中，所述電壓電流模擬量檢測電路也稱為采樣電路；具體由交流側(cè)進線電壓采樣部分、交流側(cè)電流采樣部分、母線直流側(cè)電壓采樣部分、輸出直流側(cè)電流采樣部分及輸出直流側(cè)電壓采樣部分五個部分組成；交流側(cè)進線電壓檢測部分，由交流電壓傳感器并接在交流進線電感前側(cè)檢測交流電壓；交流側(cè)進線電流采樣部分，是由交流電流傳感器串接在交流側(cè)，采樣交流電流；直流環(huán)節(jié)電壓采樣部分，由電壓傳感器并接在直流環(huán)節(jié)，采樣直流電壓；輸出直流側(cè)電流采樣部分，由電流傳感器串接在輸出端，采樣輸出直流電流；輸出直流側(cè)電壓采樣部分，由電壓傳感器并接在輸出端，采樣輸出直流電壓。所述DSP，其模擬輸入為前述的采樣信號，經(jīng)過模擬輸入接口電路進行變換，然后輸入到DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 ；DSP包括8-16路脈寬調(diào)制輸出口和作為輔助控制的4條I/O 口。所述8-16路PWM驅(qū)動電路，輸入為所述DSP的8-16路脈寬調(diào)制輸出口輸出的8-16路脈寬調(diào)制脈沖信號及輔助控制的4條I/O輸出信號，輸出8-16路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號，所述8-16路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號連接到所述充放電電路中的功率開關(guān)器件。
[0016]本發(fā)明的積極進步效果在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過改進蓄電池充放電電路主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)當(dāng)下蓄電池測試用充放電電路的所有功能，特別是可選擇深度放電模式，以實現(xiàn)對蓄電池放電至0V的深度放電。本發(fā)明在原有電路基礎(chǔ)上僅增加了一組放電回路，交流側(cè)功率因素高、諧波低，直流側(cè)動態(tài)響應(yīng)快，實現(xiàn)了對蓄電池的深度放電功能的同時增加較低的成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一較佳實施例的充放電電路示意圖。
[0018]圖2為圖1中放電整流橋采用的三相六脈波整流橋示意圖。
[0019]圖3為圖1中放電整流橋采用的六相十二脈波整流橋示意圖。
[0020]圖4為圖1中放電整流橋采用的高頻整流橋示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面舉個較佳實施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明。
[0022]如附圖1所示，一種充放電電路，用于蓄電池中，包括依次連接的隔離變壓器