CN104852450B - 一种电池组恒流恒压充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池组恒流恒压充电方法，包括以下步骤：S1、将三相T型三电平整流器、两电池组并接在直流总线的正负极之间，使两电池组分别通过两静态开关分接于直流总线的正负极；S2、关闭两静态开关；S3、选择电池电压小的一个电池组的电压作为直流总线的给定电压值；S4、使直流总线的正负极电压值调节至所述直流总线的给定电压值；S5、开启两静态开关；S6、缓慢升高直流总线正负极的电压值后，选取充电电流最大的一个电池组进行恒流充电；S7、若直流总线正负极的电压值已到达额定最高值，则实现了两电池组的恒流充电，再进入到恒压充电状态；否则返回步骤S6。本发明能实现保持直流总线正负平衡的情况下对两电池组充电。

Description

一种电池组恒流恒压充电方法

技术领域

本发明涉及充电方法，具体涉及一种电池组恒流恒压充电方法。

背景技术

如图1所示，目前采用正、负两组电池的在线式UPS电源，是用两组相同的电池组串联后，中点接地的方式提供备用电源，如此能方便的采用三电平IGBT桥式整流方式形成的整流器，产生直流总线电压，电池组BT1、BT2可直接并联于直流总线中。直流总线一部分要提供给后端逆变器的输入，另一部分要给电池组充电，通常采用先恒流再恒压的控制方式。

上述UPS电源中，在对电池组恒流充电时，需要检测充电电流，根据充电电流的大小，由DSP(或MCU)内部的PI算法调节直流总线的电压大小，控制两组电池都在处于恒流充电模式。采用此种方式充电时，当发生正、负两组电池容量不平衡时，因两组电池都在恒流充电状态，直流总线正负电压就会出现严重不平衡现象。因为后端逆变器的输出交流的直流分量常用SPWM来调节正负半周的电压幅度来进行较正，此时如果直流总线上的正负偏差过大，就会导致DSP(或MCU)对输出电压直流分量的控制超出调节范围，即使在调节范围以内，也会使得控制效果较差，也有一定的局限性。在这种情况下，如果中途对电池组进行投切操作，由于对直流总线的电压调节，可能对输出电压产生较大波动。在对整流器进行双向控制时，可能会发生电池电流反灌入电网，产生大电流的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种电池组恒流恒压充电方法，能实现保持直流总线正负平衡的情况下对两电池组充电。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种电池组恒流恒压充电方法，包括以下步骤：

S1、将三相T型三电平整流器、两电池组并接在直流总线的正负极之间，同时使两电池组串接后的中点接地，使两电池组分别通过两静态开关分接于直流总线的正负极；

S2、关闭两静态开关；

S3、用霍尔电流传感器分别对两电池组的充电电流、放电电流进行检测，选择电池电压小的一个电池组的电压作为直流总线的给定电压值；

S4、三相T型三电平整流器通过一控制器检测到直流总线正负极电压的差值，再通过PI算法控制整流器输入各相SPWM的调制宽度，把所述差值控制为0V，同时使直流总线的正负极电压值调节至所述直流总线的给定电压值；

S5、开启两静态开关；

S6、缓慢升高直流总线正负极的电压值后，用霍尔电流传感器分别对两组电池组的充电电流、放电电流进行检测，并选取充电电流最大的一个电池组进行恒流充电；

S7、若直流总线正负极的电压值已到达额定最高值，则实现了两电池组的恒流充电，再进入到恒压充电状态；若直流总线正负极的电压值未达到额定最高值，则返回步骤S6，判断选取充电电流最大的一个电池组进行恒流充电。

本发明相比于现有技术的有益效果：

本发明通过选取的充电电流最大一组电池组进行充电时，能有效解决直流总线电压的不平衡和电池电充反灌入电网的问题，为后端逆变器输出的直流分量控制提供了有效的保证。

附图说明

图1为本发明三相T型三电平整流器与电池组、静态开关、霍尔电流传感器的连接示意图。

具体实施方式

一种电池组恒流恒压充电方法，包括以下步骤：

S1、如图1所示，将三相T型三电平整流器、两电池组BT1、BT2并接在直流总线的正负极BUS+、BUS-之间，同时使两电池组BT1、BT2串接后的中点接地，使两电池组BT1、BT2分别通过两静态开关T4、T5分接于直流总线的正负极BUS+、BUS-；

S2、关闭两静态开关T4、T5；

S3、用霍尔电流传感器H4、H5分别对两电池组BT1、BT2的充电电流、放电电流进行检测，选择电池电压小的一个电池组的电压作为直流总线的给定电压值；

S4、三相T型三电平整流器通过一控制器检测到直流总线正负极电压BUS+、BUS-的差值，再通过PI算法控制整流器输入各相SPWM的调制宽度，把所述差值控制为0V，这样控制的目的是使直流总线的正负极BUS+、BUS-两组电压相等，同时使直流总线的正负极BUS+、BUS-电压值调节至所述直流总线的给定电压值；

S5、开启两静态开关T4、T5；

S6、缓慢升高直流总线正负极BUS+、BUS-的电压值后，用霍尔电流传感器H4、H5分别对两组电池组BT1、BT2的充电电流、放电电流进行检测，并选取充电电流最大的一个电池组进行恒流充电；

S7、若直流总线正负极BUS+、BUS-的电压值已到达额定最高值，则实现了两电池组的恒流充电，再进入到恒压充电状态；若直流总线正负极BUS+、BUS-的电压值未达到额定最高值，则返回步骤S6，判断选取充电电流最大的一个电池组进行恒流充电。

其中，静态开关T4、T5分充电可控硅和放电可控硅。控制器可采用DSP或MCU，通过对充电电力最大一组电池组进行充电电流的跟踪，能有效解决直流总线电压的不平衡和电池电充反灌入电网的问题。为逆变输出的直流分量控制提供了有效的保证。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的变化与变型，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (1)

1.一种电池组恒流恒压充电方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、将三相T型三电平整流器、两电池组并接在直流总线的正负极之间，同时使两电池组串接后的中点接地，使两电池组分别通过两静态开关分接于直流总线的正负极；

S2、关闭两静态开关；

S3、用霍尔电流传感器分别对两电池组的充电电流、放电电流进行检测，选择电池电压小的一个电池组的电压作为直流总线的给定电压值；

S4、三相T型三电平整流器通过一控制器检测到直流总线正负极电压的差值，再通过PI算法控制整流器输入各相SPWM的调制宽度，把所述差值控制为0V，同时使直流总线的正负极电压值调节至所述直流总线的给定电压值；

S5、开启两静态开关；

S6、缓慢升高直流总线正负极的电压值后，用霍尔电流传感器分别对两组电池组的充电电流、放电电流进行检测，并选取充电电流最大的一个电池组进行恒流充电；

S7、若直流总线正负极的电压值已到达额定最高值，则实现了两电池组的恒流充电，再进入到恒压充电状态；若直流总线正负极的电压值未达到额定最高值，则返回步骤S6，判断选取充电电流最大的一个电池组进行恒流充电。