一种能量回馈的DC-DC变换器测试系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种飞机电源系统中DC

【技术实现步骤摘要】
一种能量回馈的DC
‑
DC变换器测试系统及方法


[0001]本专利技术涉及飞机电源系统设计
，特别涉及一种飞机电源系统中DC
‑
DC变换器的测试系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，DC
‑
DC变换器是飞机电源系统的常用设备之一，特别是在新兴的混合动力飞机上应用广泛，用于不同直流源之间的电能变换、功率控制和故障保护等。根据应用场合不同，DC
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DC变换器有升压型、降压型、单向变换及双向变换等不同类型。现有DC
‑
DC变换器的测试系统通常采用电源和负载分别与DC
‑
DC变换器的输入端和输出端相连后进行测试，需要根据DC
‑
DC变换器的输入、输出特性定制开发，不同型号之间测试系统无法通用，不同试验构型之间切换困难，导致开发周期长、研制成本高、测试精度也难以保证。此外，能量直接由负载消耗，也会造成电能的浪费。
[0003]现有技术中有针对燃料电池大功率DC
‑
DC变换器测试系统，包括低压蓄电池组和待测升压型DC
‑
DC变换器、低压端预充电及保护电路、小功率直流电源、辅助降压型DC
‑
DC变换器、高压蓄电池组、高压端预充电及保护电路、控制单元等。该专利技术解决了传统阻性负载测试系统电能浪费的技术问题，减小了测试系统的占地空间以及造成的实验室温升和能耗问题。但该方法设计复杂，仅适用于升压型DC
‑
DC变换器，不具备通用性，需进行定制性开发。
[0004]还有针对高压DC
‑
DC变换器功率测试系统，包括控制系统、与所述高压DC
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DC变换器连接的补能电源和能量回馈装置。通过对高压DC
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DC变换器和能量回馈装置控制，实现高压DC
‑
DC变换器的功率和能量流动方向的控制，完成高压DC
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DC变换器的电压和电流应力的测试。但该方法不具备通用性，针对不同的试验构型需要重复接线，增加了测试成本和测试周期。
[0005]综上所述，现有技术的DC
‑
DC变换器测试系统及方法均需要定制化开发，无法根据DC
‑
DC变换器不同的工作模式和架构等需求灵活调整。

技术实现思路

[0006]本专利技术公开了一种能量回馈的DC
‑
DC变换器测试系统及方法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种能量回馈的DC
‑
DC变换器测试系统，所述系统包括：低压端供电单元、高压端供电单元、能量回馈DC
‑
DC变换器、预充电电路和上位机；
[0008]其中，所述低压端供电单元，用于匹配被测DC
‑
DC变换器的低压端电压范围；
[0009]所述高压端供电单元，用于匹配被测DC
‑
DC变换器的高压端电压范围；
[0010]所述能量回馈DC
‑
DC变换器，用于根据被测DC
‑
DC变换器的类型及控制模式调整控制策略；
[0011]所述预充电电路，用于为所述能量回馈DC
‑
DC变换器预充电，以降低上电瞬间的电流冲击，并可以根据测试需求，用于将所述低压端供电单元或高压端供电单元接入或断开；
[0012]所述上位机用于向能量回馈DC
‑
DC变换器发送控制指令，采集并监控测试系统的状态。
[0013]进一步，所述能量回馈的DC
‑
DC变换器测试系统的具体结构为：所述低压端供电单元、能量回馈DC
‑
DC变换器和高压端供电单元依次串联；
[0014]所述预充电电路采用串联方式分别设置在低压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器连接电路上，
[0015]以及高压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器连接电路上；
[0016]所述上位机与所述能量回馈DC
‑
DC变换器控制连接。
[0017]进一步，所述预充电电路包括第一预充电电路和第二预充电电路；
[0018]其中，所述第一预充电电路设置在所述低压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器连接电路上；
[0019]所述第二预充电电路设置在所述高压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器连接电路上。
[0020]进一步，所述第一预充电电路包括第一预充电接触器、第一预充电电阻和第一主接触器；
[0021]所述第一主接触器设置在低压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器之间，所述第一预充电接触器和第一预充电电阻串联，并与所述第一主接触器并联；
[0022]所述第二预充电电路包括第二预充电接触器、第二预充电电阻和第二主接触器；
[0023]所述第二主接触器设置在高压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器之间，所述第二预充电接触器和第二预充电电阻串联，并与所述第二主接触器并联。
[0024]进一步，所述低压端供电单元和高压端供电单元为蓄电池组或开关电源或线性功率放大器；
[0025]其中，当选用蓄电池组，则能够通过调整串联蓄电池组的电芯数量适配被测DC
‑
DC变换器的低压端或高压端电压范围；
[0026]当采用开关电源或线性功率放大器，则能够通过直接调节输出电压适配被测DC
‑
DC变换器的低压端或高压端电压范围。
[0027]所述能量回馈DC
‑
DC变换器为可双向运行的升降压型DC
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DC变换器。
[0028]本专利技术的另一目的是提供一种上述的能量回馈的DC
‑
DC变换器测试系统的测试方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
[0029]S1)根据被测DC
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DC变换器的测试需求，确定测试构型，将能量回馈DC
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DC变换器与被测DC
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DC变换器并联；
[0030]S2)运行低压端供电单元或高压端供电单元给能量回馈DC
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DC变换器预充电，由上位机发送预充电指令，闭预充电电路、等待满足闭合第一主接触器或第二主接触器条件，满足则第一主接触器或第二主接触器；
[0031]S3)根据被测DC
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DC变换器的测试需求，通过上位机选择工作模式并开始测试；
[0032]S4)当完成被测DC
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DC变换器的测试，需要测试系统停止工作时，由上位机发送停止工作指令，能量回馈DC
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DC变换器停止输出，第一主接触器或第二主接触器断开，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量回馈的DC
‑
DC变换器测试系统，其特征在于，所述系统包括：低压端供电单元、高压端供电单元、能量回馈DC
‑
DC变换器、预充电电路和上位机；其中，所述低压端供电单元，用于匹配被测DC
‑
DC变换器的低压端电压范围；所述高压端供电单元，用于匹配被测DC
‑
DC变换器的高压端电压范围；所述能量回馈DC
‑
DC变换器，用于根据被测DC
‑
DC变换器的类型及控制模式调整控制策略；所述预充电电路，用于为所述能量回馈DC
‑
DC变换器预充电，以降低上电瞬间的电流冲击，并可以根据测试需求，用于将所述低压端供电单元或高压端供电单元接入或断开；所述上位机用于向能量回馈DC
‑
DC变换器发送控制指令，采集并监控测试系统的状态。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能量回馈的DC
‑
DC变换器测试系统的具体结构为：所述低压端供电单元、能量回馈DC
‑
DC变换器和高压端供电单元依次串联；所述预充电电路采用串联方式分别设置在低压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器连接电路上，以及高压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器连接电路上；所述上位机与所述能量回馈DC
‑
DC变换器控制连接。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预充电电路包括第一预充电电路和第二预充电电路；其中，所述第一预充电电路设置在所述低压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器连接电路上；所述第二预充电电路设置在所述高压端供电单元与所述能量回馈DC
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DC变换器连接电路上。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一预充电电路包括第一预充电接触器、第一预充电电阻和第一主接触器；所述第一主接触器设置在低压端供电单元与所述能量回馈DC
‑
DC变换器之间，所述第一预充电接触器和第一预充电电阻串联，并与所述第一主接触器并联；所述第二预充电电路包括第二预充电接触器、第二预充电电阻和第二主接触器；所述第二主接触器设置在高压端供电单元与所述能量回馈DC
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DC变换器之间，所述第二预充电接触器和第二预充电电阻串联，并与所述第二主接触器并联。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低压端供电单元和高压端供电单元为蓄电池组或开关电源或线性功率放大器；其中，当选用蓄电池组，则能够通过调整串联蓄电池组的电芯数量适配被测DC
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DC变换器的低压端或高压端电压范围；当采用开关电源或线性功率放大器，则能够通过直接调节输出电压适配被测DC
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【专利技术属性】
技术研发人员：王跃，李恒宇，曲江磊，回彦年，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：