电动汽车蓄电池性能智能分析试验台制造技术

本发明专利技术涉及一种电动汽车蓄电池性能智能分析试验台，其能在试验室内研究分析各种蓄电池的充放电特性，以降低研究成本、缩短研究时间、简化研究步骤、提高分析精度。本发明专利技术包括系统主界面模块，主界面模块包括高压充电参数设置模块和高压充电显示模块，高压充电包括高压程序充电和高压恒流充电；主界面模块还包括低压充电参数设置模块和低压充电显示模块，低压充电包括低压程序充电和低压恒流充电；主界面模块还包括放电参数设置模块和放电显示模块，放电包括程序放电和恒流放电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蓄电池试验台，尤其是涉及一种电动汽车蓄电池性能智能 分析试验台。二
技术介绍
蓄电池是电动汽车中的关键部件，其性能的好坏直接影响车辆的动力特性 和续驶里程。因此，分析研究蓄电池的充放电特性对于提高电动汽车性能具有 重要意义。可供电动汽车使用的蓄电池有多种，具有不同的充放电特性。通常 我们关心的特性主要有充电时间、充电模式、充电电流、充电电压、充电温 升、不同放电电流下的放电时间、放电温升、循环次数等。目前鲜有集充放电 于一体的电动汽车蓄电池性能智能检测试验系统。三
技术实现思路
本专利技术为了解决上述
技术介绍
中的不足之处，提供一种电动汽车蓄电池性 能智能分析试验台，其能在试验室内研究分析各种蓄电池的充放电特性，以降 低研究成本、縮短研究时间、简化研究步骤、提高分析精度。本专利技术采用的技术方案为一种电动汽车蓄电池性能智能分析试验台，其特殊之处在于包括系统主 界面模块，主界面模块包括高压充电参数设置模块和高压充电显示模块，高压 充电包括高压程序充电和高压恒流充电；主界面模块还包括低压充电参数设置 模块和低压充电显示模块，低压充电包括低压程序充电和低压恒流充电；主界 面模块还包括放电参数设置模块和放电显示模块，放电程序包括放电和恒流放 电模块。高压程序充电和低压程序充电包括以下步骤(1) 充电开始，初始化硬件电路触发充电控制继电器；(2) 检测硬件是否工作正常，是则红灯亮，启动蜂鸣，关闭系统切断电源， 充电结束；否则继续下一步；(3) 判断电池容量是否已满，是则继续下一步；否则返回上一步；(4) 判断阶段是否结束，是则红灯亮，启动蜂鸣，关闭系统切断电源，充 电结束，否则继续下一步；(5) 获取每个阶段的电流值；(6) 按照输出的电压值与对应采集电流的对应关系触发一路D/A:通道0;(7) 采集A/D:通道0:电流；通道h电压；通道2:温度；(8) 启动定时器，并倒计时显示；开始计时；(9) 计算蓄电池容量及总用时，并开启显示进度条；(10) 定时时间到？是则返回第(4)步；否则继续下一步；是则继续下一 步，否则返回；(11) 检测电压、电流、温度等参数是否正常？是则继续下一步，否则红 灯亮，启动蜂鸣，关闭系统切断电源，充电结束；(12) 检测数字输入通道是否有信号？是则继续下一步，否则红灯亮，启 动蜂鸣，关闭系统切断电源，充电结束；(13) 判断电池容量是否满，是则红灯亮，启动蜂鸣，关闭系统切断电源， 充电结束；否则返回第(10)步；利用定时器进行充电控制包括以下步骤(1) 充电开始；(2) 获取系统时间作为起始充电时间；(3) 开启定时器；(4) 判断系统是否异常？是则关闭定时器，亮红灯，蜂鸣，充电过程结束； 否则继续下一步；(5) 获取系统时间；(6) 时间跨度I， 1=系统时间-起始时间；(7) 所有充电阶段是否结束？是则关闭定时器，亮红灯，蜂鸣，充电过程 结束；否则继续下一步；(8) 获取当前阶段预先设定的充电时间；(9) 当前阶段充电是否结束？是则进入下一充电阶段，重置起始时间，显 示电流、电压、温度；否则继续下一步；(10) 按当前阶段预设充电电流触发充电回路；(11) 接收采集卡采集的数据并进行相应处理；(12) 显示电流、电压、温度。充电时电池容量及剩余充电时间预测包括以下步骤(1) 电池容量和剩余时间预测；(2) 电池容量是否为满，是则SoC置l，结束；否则继续下一步；(3) 计算电流平均值；(4) 电流标准化；(5) 计算新周期容量大小；(6) 计算SoC;(7) 剩余时间计算；(8) 结束；系统中PWM波的输出包括以下步骤(1) 开始；(2) 单片机初始化；(3) PWM波设置周期、占空比；(4) 是否有中断？是则继续下一步，否则返回；(5) 读取P0-P7 口的数据；(6) 是否修改周期？是则修改周期，返回第(4)步；否则继续下一步；(7) 是否修改占空比，是则修改占空比，返回第(4)步；否则直接返回 第(4)步。试验台包括工控机，变压器通过整流模块和滤波电路以及参数检测系统与工控机连接，IGBT及其保护驱动模块以及放电电阻与工控机连接，蓄电池组分 别与IGBT模块和放电电阻连接。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和效果如下1. 能够实现高压100V-300V电压连续可调以及0-30A电流连续可调智能充 电功能；2. 能够实现低压10V-30V电压可调，0-100A电流可调，恒流充电、恒压充 电以及脉冲快速充电等功能；3. 最大可达200A电流精确智能放电功能。系统可模拟出电动汽车各种工 况下蓄电池放电过程，并进行放电试验；4.能够实时对充、放电时蓄电池的端电压、电流、电池温度等充放电性 能指标和充电电压、充电电流、主要功能元器件的温度等系统性能指标进行监 测；5. 系统可以用软、硬两种方式对异常工况进行断电、停充、停放电等紧急 处理；系统工作时，在系统软件的监控下对上述的各种指标参数进行分析，并 且能够对非干扰的异常信号进行相应的处理。即使在系统软件崩溃的情况下， 也可以采用按"急停"按钮或利用系统"快溶"元器件的作用对系统进行保护， 增强了系统的健壮性；6. 系统采用电流时间积分法对蓄电池的容量进行预测；并在系统的工作界 面显示有容量进度条，根据蓄电池的容量可精准的判断是否继续充放电；通过 对容量的监测和判断控制，可以防止过充、过放对蓄电池的损伤；7. 系统可以实时记录并描绘出充放电时的性能指标曲线；8. 系统可以记录存储每次充放电的监测记录，并能够随时对历史记录调出 并打印出性能分析报告；四附图说明图1为本专利技术试验台构成示意图；图2为高压充电主电路原理图；图3为高压充电主电路的电路图；图4为低压充电及放电原理图；图5为低压充电及放电主回路电路图；图6为系统整体功能架构模块图；图7为高压充电控制流程图；图8为充电性能指标曲线的绘制流程图；图9为时钟流程图；图IO为另一时钟流程图；图11为利用定时器的高压充电控制时序流程图；图12为充电时电池容量及剩余充电时间预测流程图；图13为PWM波的输出实现流程图。五具体实施例方式参见图l，试验台主要由工控计算机、变压器、整流模块、滤波电路、IGBT及其保护驱动模块、放电电阻、冷却系统等组成。变压器通过整流模块和滤波电路以及参数检测系统与工控机连接，IGBT及其保护驱动模块以及放电电阻与 工控机连接，蓄电池组分别与IGBT模块和放电电阻连接。参见图2，高压充电系统主电路包括变压、整流、调节、滤波等几个主要部 分。充电过程电路原理如图2所示。首先，本系统采用一次侧输入为380V， 二 次侧为310V和30V两种输出的变压器，实现变压和隔离。高压充电模式采用 380V/310V，低压模式采用380V/30V。然后采用三相全控整流，整流输出的电压高、纹波幅度低、频率高、控制灵敏，适用于大功率场合。采用纯电容滤波高压充电模式下采用10000pF电解电容滤波，低压模式下采用2200pF电解电容 滤波。经测试滤波后输出电压波形符合设计要求。高压充电电路实现的功能是 在100V-300V电压连续可调以及0-30A电流连续可调智能充电功能。高压充电 部分由主回路和控制回路组成。参见图3，主回路包括变压器、整流器、滤波电 路、工控机等组成。控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车蓄电池性能智能分析试验台，其特征在于：包括系统主界面模块，主界面模块包括高压充电参数设置模块和高压充电显示模块，高压充电包括高压程序充电和高压恒流充电；主界面模块还包括低压充电参数设置模块和低压充电显示模块，低压充电包括低压程序充电和低压恒流充电；主界面模块还包括放电参数设置模块和放电显示模块，放电包括程序放电和恒流放电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马建，张卫钢，蹇小平，仇世侃，高继，徐艳民，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]