基于DAB的ISOP型蓄电池检测电源的控制方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种基于DAB的ISOP型蓄电池检测电源的控制方法、装置及系统，属于蓄电池的充电控制技术领域。所述控制方法包括：获取蓄电池的恒流充电电流及恒流充电电压；基于恒流充电电流计算用于控制向蓄电池充电的DAB拓扑的信号占空比；获取蓄电池的当前充电电流；将当前充电电流作为恒流充电电流，并计算信号占空比；获取蓄电池的当前充电电压；判断当前充电电压是否大于或等于恒压充电电压；在判断当前充电电压大于或等于恒压充电电压的情况下，基于恒压充电电压根据公式(2)确定蓄电池的恒压充电电压区间；判断当前充电电流是否小于或等于恒流充电电流的1/10；在判断当前充电电流小于或等于初始的恒流充电电流的1/10的情况下，停止充电。停止充电。停止充电。

【技术实现步骤摘要】
基于DAB的ISOP型蓄电池检测电源的控制方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及蓄电池的充电控制
，具体地涉及一种基于DAB的ISOP型蓄电池检测电源的控制方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]蓄电池测试即通过检测电源对蓄电池进行循环充放电，检验蓄电池的循环寿命。目前市场上的检测电源均采用充放电路分开的设计，例如在充电时，电路采用单相整流加Buck的拓扑结构，Buck电路输出接被测电池组进行充电；放电时，电路采用Boost电路，输出接能耗负载直接将电池电量消耗掉。由于Buck或Boost电路仅适用于低压输入，单相整流需要通过工频变压器接入电网，同时充放电路分开，致使检测电源体积大质量大。文献所述电源采用单相整流后经Half Bridge DC/DC电路输出直流母线电压，由于Half Bridge DC/DC电路采用高频变压器，大大减小体积，直流母线后接双向Buck Boost电路，令充放电路集成在一起。但在放电时，不能向电网回馈能量，全部通过负载消耗掉，造成电能的浪费，而且测试电流小，检测速度较慢。为了减小装置体积，实现测试过程能量可回馈，同时提高测试速度，可考虑采用一种以隔离型双向DC/DC变换器作为基本模块的输入串联，输出并联(Input Series Output Parallel,ISOP)型变换器作为测试电源DC/DC级，其功率范围大，能大大提高测试电流，同时ISOP型变换器可以适用于检测电源的高升压比，避免工频变压器造成电源体积大质量大。
[0003]检测电源需要根据特定的充放电方式对输出电流或电压进行控制。此外，对于电源采用的ISOP型变换器，实现各模块输入均压(Input Voltage Sharing,IVS)或输出均流(Output Current Sharing,OCS)是其稳定运行的最基本要求。测试电源充电方式一般采用恒流充电和恒压充电相互组合的分段式充电，避免恒流充电后期蓄电池端电压过大击穿极板。蓄电池放电时以恒定电流输出。同时，ISOP型变换器均衡控制方法有两种：一是通过硬件电路自校正特性自然均压或均流，二是通过加入相应的控制环路来完成均衡控制。在现有技术中，存在一种方法采用ISOP型变换器应用共同占空比控制，通过硬件电路自校正特性实现均衡控制。但是这种方法如果各模块的电路参数差异较大，则该方法无法实现各模块的电压、电流均衡控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种基于DAB的ISOP型蓄电池检测电源的控制方法、装置及系统，该控制方法、装置及系统能够提高蓄电池的充电效率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种基于DAB的ISOP型蓄电池检测电源的控制方法，包括：
[0006]获取蓄电池的恒流充电电流及恒流充电电压；
[0007]基于所述恒流充电电流根据公式(1)计算用于控制向所述蓄电池充电的DAB拓扑的信号占空比，
[0008][0009]其中，D
i*
为一个DAB模块中的第i个MOS管的控制信号的占空比，n
s
为DAB模块的变压器的输出侧线圈的匝数，L
i
为DAB模块的变压器输入侧接入线圈的电感，f
s
为开关频率，I
oi*
为所述恒流充电电流，n
p
为所述DAB模块的变压器的输入侧线圈的匝数，U
ini
为所述恒流充电电压；
[0010]获取所述蓄电池的当前充电电流；
[0011]将所述当前充电电流作为所述恒流充电电流，并根据公式(1)计算所述信号占空比；
[0012]获取所述蓄电池的当前充电电压；
[0013]判断当前充电电压是否大于或等于预设的恒压充电电压；
[0014]在判断所述当前充电电压大于或等于恒压充电电压的情况下，基于所述恒压充电电压根据公式(2)确定所述蓄电池的恒压充电电压区间，
[0015]U
bat1
≤U
bat(ref)
‑
K
droopi
·
I
oi
*≤U
bat2
+0.1
·
I
oi
*，
ꢀꢀ
(2)
[0016]其中，U
bat1
为所述恒压充电电压，U
bat(ref)
为DAB模块的实际输出电压，K
droopi
为下垂系数，U
bat2
为恒压充电时设置的参考电压；
[0017]判断所述当前充电电流是否小于或等于初始的所述恒流充电电流的1/10；
[0018]在判断所述当前充电电流小于或等于初始的所述恒流充电电流的1/10的情况下，停止充电。
[0019]可选地，基于所述恒流充电电流根据公式(1)计算用于控制向所述蓄电池充电的DAB拓扑的信号占空比包括：
[0020]采用PI控制器根据所述当前充电电流反馈调节所述信号占空比。
[0021]可选地，基于所述恒压充电电压根据公式(2)确定所述蓄电池的恒压充电电压区间包括：
[0022]采用PI控制器根据所述实际输出电压反馈调节所述信号占空比。
[0023]另一方面，本专利技术还提供一种基于DAB的ISOP型蓄电池检测电源的控制装置，所述控制装置包括：
[0024]电压传感器，设置于DAB模块的输出端，以测量所述DAB模块的实际输出电压；
[0025]电流传感器，设置于所述DAB模块的输出端，以测量所述DAB模块的当前充电电流；
[0026]控制器，与所述电压传感器、电流传感器以及每个DAB模块连接，用于：
[0027]获取蓄电池的恒流充电电流及恒流充电电压；
[0028]基于所述恒流充电电流根据公式(1)计算用于控制向所述蓄电池充电的DAB拓扑的信号占空比，
[0029][0030]其中，D
i*
为一个DAB模块中的第i个MOS管的控制信号的占空比，n
s
为DAB模块的变压器的输出侧线圈的匝数，L
i
为DAB模块的变压器输入侧接入线圈的电感，f
s
为开关频率，
I
oi*
为所述恒流充电电流，n
p
为所述DAB模块的变压器的输入侧线圈的匝数，U
ini
为所述恒流充电电压；
[0031]获取所述蓄电池的当前充电电流；
[0032]将所述当前充电电流作为所述恒流充电电流，并根据公式(1)计算所述信号占空比；
[0033]获取所述蓄电池的当前充电电压；
[0034]判断当前充电电压是否大于或等于预设的恒压充电电压；
[0035]在判断所述当前充电电压大于或等于恒压充电电压的情况下，基于所述恒压充电电压根据公式(2)确定所述蓄电池的恒压充电电压区间，
[0036]U
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DAB的ISOP型蓄电池检测电源的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：获取蓄电池的恒流充电电流及恒流充电电压；基于所述恒流充电电流根据公式(1)计算用于控制向所述蓄电池充电的DAB拓扑的信号占空比，其中，D
i*
为一个DAB模块中的第i个MOS管的控制信号的占空比，n
s
为DAB模块的变压器的输出侧线圈的匝数，L
i
为DAB模块的变压器输入侧接入线圈的电感，f
s
为开关频率，I
oi*
为所述恒流充电电流，n
p
为所述DAB模块的变压器的输入侧线圈的匝数，U
ini
为所述恒流充电电压；获取所述蓄电池的当前充电电流；将所述当前充电电流作为所述恒流充电电流，并根据公式(1)计算所述信号占空比；获取所述蓄电池的当前充电电压；判断当前充电电压是否大于或等于预设的恒压充电电压；在判断所述当前充电电压大于或等于恒压充电电压的情况下，基于所述恒压充电电压根据公式(2)确定所述蓄电池的恒压充电电压区间，U
bat1
≤U
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‑
K
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·
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*≤U
bat2
+0.1
·
I
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(2)其中，U
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为所述恒压充电电压，U
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为DAB模块的实际输出电压，K
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为下垂系数，U
bat2
为恒压充电时设置的参考电压；判断所述当前充电电流是否小于或等于初始的所述恒流充电电流的1/10；在判断所述当前充电电流小于或等于初始的所述恒流充电电流的1/10的情况下，停止充电。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于所述恒流充电电流根据公式(1)计算用于控制向所述蓄电池充电的DAB拓扑的信号占空比包括：采用PI控制器根据所述当前充电电流反馈调节所述信号占空比。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于所述恒压充电电压根据公式(2)确定所述蓄电池的恒压充电电压区间包括：采用PI控制器根据所述实际输出电压反馈调节所述信号占空比。4.一种基于DAB的ISOP型蓄电池检测电源的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：电压传感器，设置于DAB模块的输出端，以测量所述DAB模块的实际输出电压；电流传感器，设置于所述DAB模块的输出端，以测量所述DAB模块的当前充电电流；控制器，与所述电压传感器、电流传感器以及每个DAB模块连接，用于：获取蓄电池的恒流充电电流及恒流充电电压；基于所述恒流充电电流根据公式(1)计算用于控制向所述蓄电池充电的DAB拓扑的信号占空比，
其中，D
i*
为一个DAB模块中的第i个MOS管的控制信号的占空比，n
s
为DAB模块的变压器的输出侧线圈的匝数，L
i
为DAB模块的变压器输入侧接入线圈的电感，f
s
为开关频率，I
oi*
为所述恒流充电电流，n
p
为所述DAB模块的变压器的输入侧线圈的匝数，U
ini
为所述恒流充电电压；获取所述蓄电池的当前充电电流；将所述当前充电电流作为所述恒流充电电流，并根据公式(1)计算所述信号占空比；获取所述蓄电池的当前充电电压；判断当前充电电压是否大于或等于预设的恒压充电电压；在判断所述当前充电电压大于或等于恒压充电电压的情况下，基于所述恒压充电电压根据公式(2)确定所述蓄电池的恒压充电电压区间，U
bat1
≤U
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‑
K
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【专利技术属性】
技术研发人员：施永，张震，何伟，苏建徽，赖纪东，张健，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：