CN101930058B - 一种自动测试电池充放电控制电路 - Google Patents

Abstract

一种自动测试电池充放电控制电路，包括部分高频开关电源系统和用于模拟电池的充放电状态的充放电控制模块。该模块包括至少三个IGBT、电子负载、驱动模块和交流-直流变换器，采用该发明不但能够可靠控制模拟电池的充放电状态，并可测量系统空载时的相关指标，能够长期频繁使用。

Description

一种自动测试电池充放电控制电路

技术领域

本发明涉及电源测试领域，更具体地，涉及一种通信用高频开关电源系统自动测试电池充放电控制电路。

背景技术

在通信用高频开关电源系统中，经常要与电池配接在一起组成不间断直流供电系统。在对这类电源产品进行测试时，需要模拟电池的充放电状态对电池充放电相关指标进行测量，在传统的测试过程中是通过控制直流接触器触头的开合来控制负载，实现模拟电池充放电的目的，直流接触器触头的工作原理是当直流接触器线圈通电时，线圈电流产生磁场，使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁心，动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合；当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，此时常开触点断开，常闭触点闭合。在测试过程中直流接触器的额定电流，额定电压，断弧能力，吸合线圈电压必须严格满足被测系统的要求，且必须带载工作，所以无法进行系统空载时相关指标的测试。同时由于它是机械式的，动铁芯及触点频繁动作不但会加速接触器的老化而且其接触电阻也会增大，长期频繁使用，其工作性能不可靠且电寿命短。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提供了一种自动测试电池充放电控制电路，采用该发明不但能够可靠控制模拟电池的充放电状态，并可测量系统空载时的相关指标，能够长期频繁使用。

本发明是这样实现的：一种自动测试电池充放电控制电路，包括部分高频开关电源系统，和用来模拟电池充放电状态的充放电控制模块。

其中部分高频开关电源系统包括：

整流器；

正排端子；

负排端子；

电池端子组；包括至少一电池端子(电池I端子)。

其中充放电控制模块包括：

至少三个IGBT：(IGBT1)、(IGBT4)和(IGBT5)；

电子负载，测试电池充电项目时充当电池，测试系统负载电流和测试电池放电项目时充当负载；

驱动模块，发出驱动信号控制IGBT的通断；

交流-直流变换器，为直流-直流变换器提供电源，并在测试电池放电项目时充当电池；

电流传感器。

其中驱动模块包括：

计算机；

直流-直流变换器，产生控制IGBT的触发信号，其数量与IGBT的数量相同；

继电器，其数量与IGBT的数量相同，每个继电器的控制端与计算机相连，根据计算机发出的触发信号进行动作。

驱动模块中的交流-直流变换器由一电源单独供电。

另外，在充放电控制模块中：

电流从正排端子流出后，经电子负载、电流传感器到达(IGBT4)的集电极和(IGBT5)的集电极，(IGBT5)的发射极与负排端子相连，(IGBT4)的发射与(电池I端子)和(IGBT1)的集电极相连，(电池I端子)的另一端与负排端子相连，(IGBT1)的发射极与交流-直流变换器的输出负极相连，交流-直流变换器的输出正极与正排端子相连。

在驱动模块中：

直流-直流变换器与交流-直流变换器并联，每个直流-直流变换器的输出正极与一继电器输入触点相连，所述继电器的输出触点与一IGBT的栅极单独连接，所述IGBT的控制端负极与所述直流-直流变换器的输出负极相连。

附图说明

图1是本实施例自动测试电池充放电控制电路示意图。

具体实施例

下面将结合附图对本发明做详细说明。如图1所示，本实施例中的电池端子组包含有两个电池端子(电池I端子和电池II端子)，本发明里所说的正排端子、负排端子、电池I端子和电池II端子都是连接器件，在测量电池的充放电相关指标时，并不是将系统中的电池进行充放电，而是模拟系统中电池的充放电状态，得到相关的测量参数。具体控制方式如下：

在测试电池I端子充电的相关项目指标时，计算机发出控制信号给继电器4，继电器4动作，控制IGBT4导通，同时计算机没有向继电器1、继电器2、继电器3、继电器5发出控制信号，所以IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT5是关断的，此时整流器、正排端子、电子负载、电流传感器、IGBT5、电池I端子间形成回路，电流流向如图中I1，电流传感器可测出I1的强度和精度，此过程中，电子负载充当了电池I。

在测试电池II端子充电的相关项目指标时，计算机发出控制信号给继电器3，继电器3动作，控制IGBT3导通，同时计算机没有向继电器1、继电器2、继电器4、继电器5发出控制信号，所以IGBT1、IGBT2、IGBT4、IGBT5关断，此时整流器、正排端子、电子负载、电流传感器、IGBT3、电池II端子间形成回路，电流流向如图中I2，电流传感器可测出I2的强度和精度，此过程中，电子负载充当了电池II。

在测试电池I端子放电的相关项目指标时，计算机发出控制信号给继电器1、继电器5，继电器1和继电器5动作，控制IGBT1、IGBT5导通，同时计算机没有向继电器2、继电器3、继电器4发出控制信号，所以IGBT2、IGB3、IGBT4关断，此时交流-直流变换器、电子负载、电流传感器、IGBT5、负排端子、电池I端子、IGBT1间形成回路，电流流向如图中I3，电流传感器可测出I3的强度和精度，此过程中，交流-直流变换器充当了电池I，当开关电源系统额定电压48V时，交流-直流变换器相应输出53.6V(此值为48V通信用高频开关电源系统正常工作时输出的直流电压)，当开关电源系统额定电压24V时，交流-直流变换器相应输出26.4V(此值为24V通信用高频开关电源系统正常工作时输出的直流电压)。

在测试电池II端子放电的相关项目指标时，计算机发出控制信号给继电器2、继电器5，继电器2和继电器5动作，控制IGBT2、IGBT5导通，同时计算机没有向继电器1、继电器3、继电器4发出控制信号，所以IGBT1、IGBT3、IGBT4关断，此时交流-直流变换器、电子负载、电流传感器、IGBT5、负排端子、电池II端子、IGBT2间形成回路，电流流向如图中I4，电流传感器可测出I4的强度和精度。此过程中，交流-直流变换器充当了电池II，当开关电源系统额定电压48V时，交流-直流变换器相应输出53.6V(此值为48V通信用高频开关电源系统正常工作时输出的直流电压)，当开关电源系统额定电压24V时，交流-直流变换器相应输出26.4V(此值为24V通信用高频开关电源系统正常工作时输出的直流电压)。

在测试开关电源系统负载的相关项目指标时，计算机发出控制信号给继电器5，继电器5动作，控制IGBT5导通，同时计算机没有向继电器1、继电器2、继电器3、继电器4发出控制信号，所以IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4关断，此时整流器、正排端子、电子负载、电流传感器、IGBT5、负排端子间形成回路，电流流向如图中I5，电流传感器可测出I5的强度和精度，在测量系统带载时的相关参数时，只要调节电子负载，就可以对系统在各负载下的相关参数进行测量了(系统空载时也可测量)。

在测试过程中，交流-直流变换器的输入端是单独接在市电(从电网接出的220V，50HZ的交流电)上的，所有直流-直流变换器的电源都是由交流-直流变换器提供的，每个直流-直流变换器都输出15V的直流电来驱动与它相连的IGBT。

从上述可知，采用该发明不但能够可靠控制模拟电池充放电状态，并可测量系统空载时的相关指标，由于IGBT本身具有开关频率高的特点，所以相对于机械式的直流接触器来说，能够长期频繁使用。

Claims (2)

1.一种自动测试电池充放电控制电路，包括部分高频开关电源系统，其特征在于还包括：

充放电控制模块，模拟电池的充放电状态;

所述部分高频开关电源系统包括：整流器，正排端子，负排端子，电池端子组；所述电池端子组包括至少一电池I端子；

所述充放电控制模块包括：至少三个IGBT：IGBT1、IGBT4和IGBT5；

电子负载，测试电池充电项目时充当电池，测试系统负载电流和测试电池放电项目时充当负载；

驱动模块，发出驱动信号控制IGBT的通断；所述驱动模块包括：计算机,直流—直流变换器和继电器；所述直流—直流变换器，产生控制IGBT的触发信号，其数量与IGBT的数量相同；所述继电器，其数量与IGBT的数量相同，每个继电器的控制端与计算机相连，根据计算机发出的触发信号进行动作；

交流—直流变换器，为所述直流—直流变换器提供电源，并在测试电池放电项目时充当电池；所述直流—直流变换器与交流—直流变换器并联，每个直流—直流变换器的输出正极与一继电器输入触点相连，所述继电器的输出触点与一IGBT的栅极单独连接，所述IGBT的控制端负极与所述直流—直流变换器的输出负极相连；

电流传感器；

所述充放电控制模块的电流从正排端子流出后，经电子负载、电流传感器到达IGBT4的集电极和IGBT5的集电极，IGBT5的发射极与负排端子相连，IGBT4的发射与电池I端子和IGBT1的集电极相连，电池I端子的另一端与负排端子相连，IGBT1的发射极与交流—直流变换器的输出负极相连，交流—直流变换器的输出正极与正排端子相连。

2.如权利要求1所述自动测试电池充放电控制电路，其特征在于：所述交流—直流变换器由一电源单独供电。

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