一種蓄電池活化并網(wǎng)放電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蓄電池活化并網(wǎng)放電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)領(lǐng)域中，蓄電池作為備用電源一直起著重要的作用。蓄電池在日常使用和維護(hù)中，為了檢測電池容量狀態(tài)以及活化電池，必須定期進(jìn)行放電試驗(yàn)。隨著國家“節(jié)能減排”政策的深入人心，能饋式蓄電池放電裝置成為近年來的研宄熱點(diǎn)。
[0003]蓄電池使用一段時間就需要維護(hù)，進(jìn)行充放電以活化，而且蓄電池還需要進(jìn)行周期性的核容放電以及內(nèi)阻測量。傳統(tǒng)的蓄電池活化放電過程，是將電能通過電阻、電爐等負(fù)載消耗掉。這樣的放電方式存在以下缺點(diǎn):(I)電池能量轉(zhuǎn)換成熱能耗散在空氣中，造成了能源的巨大浪費(fèi)；(2)由于大量的熱量消耗，造成環(huán)境溫升，散熱處理比較繁瑣，影響安全(火災(zāi)隱患和人身安全)和降低了設(shè)備的絕緣，加速了電阻的老化，大大降低了裝置的可靠性和安全性，縮短了周圍設(shè)備的使用壽命；(3)電池的放電電流的控制是有級調(diào)節(jié)，使得放電精度不高，而且在放電過程中，隨著蓄電池端電壓的變化及電阻值隨溫度的變化，放電電流不能保持恒定，對蓄電池的測量結(jié)果造成較大的偏差；(4)耗能元件往往體積大、重量重，因而整個放電裝置笨重；(5)維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度大，不適合電站的完全無人值守。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種蓄電池活化并網(wǎng)放電裝置，用以解決傳統(tǒng)的放電方式造成的能源浪費(fèi)的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括一種蓄電池活化并網(wǎng)放電裝置，包括主電路單元和控制單元，主電路單元包括依次連接的LLC升壓電路、逆變電路和濾波電路，蓄電池連接LLC升壓電路的輸入端，濾波電路的輸出端連接電網(wǎng)，控制單元包括控制器和驅(qū)動電路，控制器控制連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路用于對LLC升壓電路和逆變電路中的功率管進(jìn)行驅(qū)動。
[0006]控制單元還包括用于采集放電裝置的電參數(shù)的采樣電路、用于對主電路單元進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)電路和用于對外通信的通信電路，電參數(shù)至少包括蓄電池的電壓、蓄電池的電流、直流母線的電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流，對主電路單元進(jìn)行保護(hù)至少包括蓄電池輸入電壓的過/欠壓保護(hù)和輸出電網(wǎng)電壓的過/欠壓保護(hù)。
[0007]LLC升壓電路和逆變電路之間連接一個EMI濾波電路。
[0008]放電裝置還包括用于為控制單元提供工作電壓的兩個輔助電源單元:第一輔助電源單元和第二輔助電源單元，第一輔助電源單元輸入連接蓄電池的輸出端，第二輔助電源單元輸入連接電網(wǎng)。
[0009]放電裝置還包括一個用于設(shè)置和顯示放電裝置的電參數(shù)的人機(jī)接口單元。
[0010]LLC升壓電路由三路LLC諧振全橋升壓電路并聯(lián)構(gòu)成。
[0011]本發(fā)明通過LLC升壓電路、逆變電路和濾波電路，將蓄電池的電能反饋給電網(wǎng)，取代傳統(tǒng)的發(fā)熱方式的放電方法，大大減少了能量損失并符合國家的節(jié)能減排政策。
[0012]另外，LLC升壓電路將蓄電池的低壓寬范圍電壓變換成較高的直流母線電壓，同時實(shí)現(xiàn)電池的恒流放電控制；濾波電路能有效濾除高頻分量。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是LLC升壓電路不意圖；
[0015]圖3是升壓控制示意圖；
[0016]圖4是逆變電路示意圖；
[0017]圖5是逆變控制示意圖；
[0018]圖6是濾波電路示意圖；
[0019]圖7是濾波控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]一種蓄電池活化并網(wǎng)放電裝置，包括主電路單元和控制單元，主電路單元包括依次連接的LLC升壓電路、逆變電路和濾波電路，蓄電池連接LLC升壓電路的輸入端，濾波電路的輸出端連接電網(wǎng)，控制單元包括控制器和驅(qū)動電路，控制器控制連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路用于對LLC升壓電路和逆變電路中的功率管進(jìn)行驅(qū)動。
[0022]基于以上技術(shù)方案，結(jié)合附圖，給出以下一個【具體實(shí)施方式】。
[0023]如圖1所示，該蓄電池活化并網(wǎng)放電裝置包括主電路單元、控制單元、輔助電源單元和人機(jī)接口單元。
[0024]主電路單元包括依次連接的LLC升壓電路、逆變電路和濾波電路，蓄電池連接LLC升壓電路的輸入端，濾波電路的輸出端連接電網(wǎng)。
[0025]LLC升壓電路以LLC諧振全橋升壓電路為例。
[0026]如圖2所示，LLC諧振全橋升壓電路將40VDC-90VDC低壓寬范圍輸入蓄電池電壓變換成394VDC的直流母線電壓，同時實(shí)現(xiàn)電池的恒流放電控制。三路LLC諧振全橋升壓電路輸入的正(VIN+)彼此相連、負(fù)(VIN-)彼此相連并分別與蓄電池組的正極、負(fù)極相連，輸出的正(VDC+)彼此相連、負(fù)(VDC-)彼此相連。
[0027]如圖3所示，實(shí)際的放電電流與放電給定電流相比較后，其誤差信號經(jīng)PI調(diào)節(jié)器后送入PWM調(diào)頻控制器，再由PWM調(diào)頻控制器產(chǎn)生占空比為0.5頻率可調(diào)的PWM信號，該P(yáng)WM信號再經(jīng)驅(qū)動電路去控制該升壓電路的開關(guān)器件COOLMOS，便可使實(shí)際的放電電流跟蹤給定電流，從而達(dá)到恒流放電的目的?？偟姆烹婋娏骶秩?，則為每路LLC諧振全橋升壓電路的放電給定電流，同時放電電流緩慢達(dá)到給定值。
[0028]控制并網(wǎng)電流跟蹤指令電流，并控制直流母線電壓穩(wěn)定，達(dá)到高功率因數(shù)、低諧波污染的目的。如圖4所示，LLC諧振全橋升壓電路與DC/AC逆變電路之間增加了一級EMI濾波電路，可以減少兩級線路之間的干擾。DC/AC逆變電路同時采用功率管IGBT并聯(lián)技術(shù)，來增加并網(wǎng)放電容量。
[0029]如圖5所示，DC/AC逆變電路采用雙環(huán)控制，直流電壓外環(huán)保持母線電壓為恒定的394V，外環(huán)控制器的輸出作為內(nèi)環(huán)的給定，即給定電流環(huán)的幅值指令，同時加入電網(wǎng)電壓的前饋；鎖相環(huán)保持并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻同相，電流內(nèi)環(huán)控制并網(wǎng)電流大小。達(dá)到并網(wǎng)的功率因素為0.99，電流PHD小于2%，輸出電流可以達(dá)到120A，電網(wǎng)電壓與逆變輸出電壓同步。電網(wǎng)前饋控制KPWM采用PI+PR控制策略，PR控制器在諧振頻率處增益無窮大，而在非諧振處增益很小，可以提高指定頻率的增益，從而加強(qiáng)對某次諧波的抑制。
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