CN212258809U - 一种低纹波高动态特性48v-bsg电机电池模拟器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低纹波高动态特性48V‑BSG电机电池模拟器，包括接入三相市电的第一接线端子，所述第一接线端子输出端连接到三相桥式PWM整流电路；所述三相桥式PWM整流电路输出端连接到到直流母线；所述直流母线连接到双向DC‑DC电路；所述双向DC‑DC电路输出端连接到直流接线端子；所述双向DC‑DC电路电连接单片机最小控制系统；所述双向DC‑DC电路包括并接于直流母线上的母线支撑电容、第一IGBT半桥模块和第二IGBT半桥模块；所述第一IGBT半桥模块输出端通过第一直流电抗器形成第一路BUCK电路；本实用新型的低纹波高动态特性48V‑BSG电机电池模拟器，输出纹波小，电压稳定且瞬态特性好，可替代48V‑BSG电机控制系统常用的电池进行开发阶段的测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池模拟器，具体涉及一种低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器，属于新能源电机电控测试装置技术领域。
背景技术
随着国内及国际上对汽车排放政策的收紧，各家厂商都开始向新能源转型；但是目前新能源汽车市场面临优质动力电池产能不足、充电桩等基础设施技术不完善等问题，且短时间内很难从根本上解决，所以，市场主流从传统内燃机到新能源升级的进程比较缓慢，而在这相对较长的过渡周期内，作为传统内燃机到新能源车过渡的技术——48V-BSG轻混系统，很好的平衡了燃油车的低价位、新能源车高节油特征，而且技术迁移成本不高，推广可行性更好；48V-BSG轻混系统需使用48V动力电池进行供电，在实际开发过程中，由于电池本身的非一致性且存在一定的安全隐患，因此大多数厂商会使用电池模拟器来替代实际电池完成各种测试；常用电池模拟器输出电压范围较宽，对于48V这种低压段输出精度不好，纹波较大，且瞬态特性无法满足BSG控制器测试需求。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提出了一种低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器，输出纹波小，电压稳定且瞬态特性好，可替代48V-BSG电机控制系统常用的电池进行开发阶段的测试。
本实用新型的低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器，包括接入三相市电的第一接线端子，所述第一接线端子输出端连接到三相桥式PWM整流电路；所述三相桥式PWM整流电路输出端连接到到直流母线；通过第一接线端子接入到三相市电，三相电通过三相桥式PWM整流电路整流输出100V直流电，并将其送入到直流母线；所述直流母线连接到双向DC-DC电路；所述双向DC-DC电路输出端连接到直流接线端子；所述双向DC-DC电路电连接单片机最小控制系统；所述双向DC-DC电路包括并接于直流母线上的母线支撑电容、第一IGBT半桥模块和第二IGBT半桥模块；母线支撑电容为直流母线输出的直流源进行稳压滤波，所述第一IGBT半桥模块输出端通过第一直流电抗器形成第一路BUCK电路；所述第二IGBT半桥模块输出端通过第二直流电抗器形成第二路BUCK电路；两路BUCK使用180°相位交错控制，实现控制环路调节频率倍增，达到高动态响应特性；同时180°相位交错，可以使输出电压48V时电压纹波近乎为零，实现低纹波特性；所述第一直流电抗器和第二直流电抗器另一端连接到直流接线端子其正极；所述直流接线端子其负极连接到直流母线；所述直流接线端子处并接有输出电容，输出电容使用低耐压高容量的电解电容，在减小体积的同时提供了较大容量，使客户带载瞬态过程中实现低电压波动的特性；所述第一IGBT半桥模块和第二IGBT半桥模块其G端接入到单片机最小控制系统；所述单片机最小控制系统电连接有高阶模型存储器和模型选择键盘；模型选择键盘在高阶模型存储器内选择电池模型；电池模型为含有温度等参数的高阶模型，数据来源于实际电池厂商实测数据，单片机最小控制系统根据该模型实时输出，可代替真实电池进行电机电控的对应实验；高阶模型存储器可预先内置的钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂和钛酸锂等电池模型。
进一步地，所述单片机最小控制系统还电连接有多路采样电路；所述采样电路包括设置于双向DC-DC电路输入端和输出端的电压采样电路和电流采样电路；及设置于双向DC-DC电路处的温度采样电路；所述单片机最小控制系统还电连接有液晶显示器；采样电路获取的电流、电压和温度数据送至单片机最小控制系统，从而用来提供实时显示及供给单片机最小控制系统提供闭环控制使用。
进一步地，所述双向DC-DC电路和直流接线端子之间并接有能量泄放电路，其泄放可采用泄放电阻电路或储能式泄放电路；能量泄放电路能够在异常工况或客户电机失控飞车时投入使用，将反灌能量迅速释放，从而保护客户被测设备。
进一步地，所述第一路BUCK电路和第二路BUCK电路输出相位差为180°。
本实用新型与现有技术相比较，本实用新型的低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器，输出纹波小，电压稳定且瞬态特性好，可替代48V-BSG电机控制系统常用的电池进行开发阶段的测试。
附图说明
图1是本实用新型的低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器的总体方框示意图。
图2为本实用新型的低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器中双向DC-DC电路拓扑示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示的低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器，包括接入三相市电的第一接线端子1，所述第一接线端子1输出端连接到三相桥式PWM整流电路2；所述三相桥式PWM整流电路2输出端连接到到直流母线Ubus；通过第一接线端子接入到三相市电，三相电通过三相桥式PWM整流电路整流输出100V直流电，并将其送入到直流母线；所述直流母线Ubus连接到双向DC-DC电路3；所述双向DC-DC电路3输出端连接到直流接线端子4；所述双向DC-DC电路电连接单片机最小控制系统8；作为模拟器的核心部分，即双向DC-DC电路其具体结构如下：所述双向DC-DC电路包括并接于直流母线Ubus上的母线支撑电容14、第一IGBT半桥模块9和第二IGBT半桥模块10；母线支撑电容14为直流母线输出的直流源进行稳压滤波，所述第一IGBT半桥模块9输出端通过第一直流电抗器11形成第一路BUCK电路；所述第二IGBT半桥模块10输出端通过第二直流电抗12器形成第二路BUCK电路；两路BUCK使用180°相位交错控制，实现控制环路调节频率倍增，达到高动态响应特性；同时180°相位交错，可以使输出电压48V时电压纹波近乎为零，实现低纹波特性；所述第一直流电抗器11和第二直流电抗器12另一端连接到直流接线端子4其正极；所述直流接线端子4其负极连接到直流母线；所述直流接线端子4处并接有输出电容13，输出电容使用低耐压高容量的电解电容，在减小体积的同时提供了较大容量，使客户带载瞬态过程中实现低电压波动的特性；所述第一IGBT半桥模块和第二IGBT半桥模块其G端接入到单片机最小控制系统8；所述单片机最小控制系统8电连接有高阶模型存储器7和模型选择键盘；模型选择键盘在高阶模型存储器内选择电池模型；电池模型为含有温度等参数的高阶模型，数据来源于实际电池厂商实测数据，单片机最小控制系统根据该模型实时输出，可代替真实电池进行电机电控的对应实验；高阶模型存储器可预先内置的钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂和钛酸锂等电池模型。
再一实施例中，所述单片机最小控制系统8还电连接有多路采样电路5；所述采样电路5包括设置于双向DC-DC电路输入端和输出端的电压采样电路和电流采样电路；及设置于双向DC-DC电路处的温度采样电路；所述单片机最小控制系统8还电连接有液晶显示器；采样电路获取的电流、电压和温度数据送至单片机最小控制系统，从而用来提供实时显示及供给单片机最小控制系统提供闭环控制使用。
再一实施例中，所述双向DC-DC电路3和直流接线端子4之间并接有能量泄放电路6，其泄放可采用泄放电阻电路或储能式泄放电路；能量泄放电路能够在异常工况或客户电机失控飞车时投入使用，将反灌能量迅速释放，从而保护客户被测设备。
其中，所述第一路BUCK电路和第二路BUCK电路输出相位差为180°。
上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (4)
1.一种低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器，其特征在于：包括接入三相市电的第一接线端子，所述第一接线端子输出端连接到三相桥式PWM整流电路；所述三相桥式PWM整流电路输出端连接到到直流母线；所述直流母线连接到双向DC-DC电路；所述双向DC-DC电路输出端连接到直流接线端子；所述双向DC-DC电路电连接单片机最小控制系统；所述双向DC-DC电路包括并接于直流母线上的母线支撑电容、第一IGBT半桥模块和第二IGBT半桥模块；所述第一IGBT半桥模块输出端通过第一直流电抗器形成第一路BUCK电路；所述第二IGBT半桥模块输出端通过第二直流电抗器形成第二路BUCK电路；所述第一直流电抗器和第二直流电抗器另一端连接到直流接线端子其正极；所述直流接线端子其负极连接到直流母线；所述直流接线端子处并接有输出电容；所述第一IGBT半桥模块和第二IGBT半桥模块其G端接入到单片机最小控制系统；所述单片机最小控制系统电连接有高阶模型存储器和模型选择键盘。
2.根据权利要求1所述的低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器，其特征在于：所述单片机最小控制系统还电连接有多路采样电路；所述采样电路包括设置于双向DC-DC电路输入端和输出端的电压采样电路和电流采样电路；及设置于双向DC-DC电路处的温度采样电路；所述单片机最小控制系统还电连接有液晶显示器。
3.根据权利要求1所述的低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器，其特征在于：所述双向DC-DC电路和直流接线端子之间并接有能量泄放电路。
4.根据权利要求1所述的低纹波高动态特性48V-BSG电机电池模拟器，其特征在于：所述第一路BUCK电路和第二路BUCK电路输出相位差为180°。
Priority Applications (1)
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| CN202021126283.1U CN212258809U (zh) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | 一种低纹波高动态特性48v-bsg电机电池模拟器 |
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Publications (1)
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| CN212258809U true CN212258809U (zh) | 2020-12-29 |
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| CN202021126283.1U Active CN212258809U (zh) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | 一种低纹波高动态特性48v-bsg电机电池模拟器 |
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|---|---|
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2020
- 2020-06-17 CN CN202021126283.1U patent/CN212258809U/zh active Active
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