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CN104111424B - 能源回收式电池测试系统 - Google Patents

能源回收式电池测试系统 Download PDF

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CN104111424B
CN104111424B CN201310132846.6A CN201310132846A CN104111424B CN 104111424 B CN104111424 B CN 104111424B CN 201310132846 A CN201310132846 A CN 201310132846A CN 104111424 B CN104111424 B CN 104111424B
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Abstract

本发明提供一种能源回收式电池测试系统,该系统包含有一电池、一双向电力转换单元及一线性电力控制单元,该双向电力转换单元连接于电池与市电网之间,该线性电力控制单元连接于该双向电力转换单元及该电池之间,且包含有一电流分流模块、一电流表及一控制模块,该电流分流模块控制分流至双向电力转换单元的电流,该控制模块通过电流表检知该电池的总输出电流后,并依据电池输出的总电流控制分流流入该电流分流模块的电流,以维持电池输出的总电流恒定;以配合进行电池定电流放电测试,并提升电力回收至市电网的品质。

Description

能源回收式电池测试系统
技术领域
本发明是关于一种能源回收式电池测试系统,尤指一种能源回收式电池测试系统,其兼具交换式电力控制及线性电力控制的优点。
背景技术
近年来,由于环保意识抬头,加上电力成本上扬,各种绿能设备因应而相继推出,其中,有一种能源回收式电池测试系统,其主要目的是让二次电池蓄满电力并进行定电流放电测试后,将多余的电能回收至市电网,不以热能释放,可避免电力浪费,具有回收电力的功能,且可同时进行电池定电流放电测试,以维护其回收至市电网的电力品质,其已逐渐成为再生能源与维持测试设备精度的研究主流。
请参阅图11及图12,上述能源回收式电池测试系统包含有一电池70、一双向电力转换单元80及一控制单元90,该双向电力转换单元80连接于该电池70与市电网之间,并与该控制单元90连接,且包含有:
一升降压电路81(Buck Boost),其连接该电池70,且设有两个具有二极管的电子电力开关811,各电子电力开关811具有一控制端812,且各电子电力开关811的控制端812连接该控制单元90;
一交直流转换电路82,其包含有四个具有二极管的电子电力开关821及一滤波电容822,各电子电力开关821具有一控制端823,各电子电力开关821的控制端823与该控制单元90连接,以控制各具有二极管的电子电力开关821作为二极管或电力开关使用,升压时是以图中Q1的电子电力开关821作为电力开关,以Q2的电子电力开关821作为二极管,降压时则以Q1的电子电力开关821作为二极管,以Q2的电子电力开关821作为电力开关;
一交流变压器83,其连接于该交直流转换电路82及市电网之间;
一电压表84,其连接于升降压电路81与交直流转换电路82之间,以量测升降压电路81的输出电压。
上述控制单元90,则与升降压电路81及交直流转换电路82中各电子电力开关811控制端连接,且与该电压表84连接,并于检测双向电力转换单元80中升降压电路81的输出电压后控制升降压电路81中各电子电力开关811的导通及截止,维持最后回收至市电网的输出电压稳定,且当电池充电时,控制单元90控制交直流转换电路82中的四个电子电力开关811截止,使其作为全桥整流器,令市电网交流电转为直流电对电池进行充电,当电池70电力回收至市电网时,控制单元90则切换交直流转换电路82中的电子电力开关,使电池输出的直流电通过交直流转换电路82转换为交流电回收至市电网;但能源回收式电池测试系统除了让电池进行放电回收以外,又必须于电池出厂时进行化成分容测试,所谓的化成分容测试,即是让能源回收式电池测试系统进行定电流放电,并依据电池定电流放电的时间评估电池容量,供进一步确定电池是否符合产品规格需求等,但诚如前述,现有的能源回收式电池测试系统双向电力转换单元80为使输出电压稳定,一般会采用电压回授控制(定电压),故当电池放电时,其电流会因市电负载量不断变化而产生变动,难以进行定电流放电,故其检测的准确度相当低。
除此之外,由于现有的能源回收式电池测试系统采用交换式电力控制电路,其必须由该控制单元90先对电池的输出电压或输出电流进行取样后再由控制单元输出PWM进行控制,其取样、计算并输出PWM进行控制易有误差及时间延迟,再加上PWM为非连续时间控制,会使得升降压电路81输出电压的变化范围较大,电力控制的精密度较低,控制的即时性也较差,一旦市电网的负载发生变动(如空调冷气开启或关闭:大电力设备),其从变动到稳定的这段期间(通称为暂态过渡时间),将使得电池70输出电压转换为交流电的过程中易产生大幅度的震荡,因此,现有能源回收式电池测试系统必须要有因应暂态过渡时间的设计(一般通称控制系统的暂态反应设计),但,即使系统有暂态反应设计,仍须一定的时间来使系统稳定,故对于使用上及产品设计上皆非理想。
综合以上所述,现有的能源回收式电池测试系统无法配合电池进行定电流放电的化成分容检测,且其电力控制精密度低、控制的即时性差,易产生突波及大幅度的震荡,使产品需要各种避免突波及暂态反应设计,仍有许多不理想之处。
发明内容
有鉴于上述能源回收式电池测试系统无法配合电池进行定电流放电的化成分容检测,且电力控制精密度低、即时性差的技术缺陷,本发明的主要目的是提出一种能源回收式电池测试系统。
欲达上述目的所使用的主要技术手段是令该能源回收式电池测试系统包含有:
一电池;
一双向电力转换单元,其具有一市电网连接端口及一电池连接端口,该电池连接端口与该电池连接,该市电网连接端口用以连接市电网;
一线性电力控制单元,其连接于该双向电力转换单元及该电池之间,且包含有一用以将电池总输出电流进行分流的电流分流模块及一用以检测电池总输出电流的电流表,该电流分流模块与该双向电力转换单元并联后与该电流表串联连接而与该电池构成回路,该电流表具有一检知电流输出端,其检知电流输出端与该电流分流模块连接;
一控制模块,与该双向电力转换单元、该线性电力控制单元的电流分流模块及电流表连接,并以该线性电力控制单元的电流表检知该电池总输出电流,并依据电池的总输出电流控制流入该线性电力控制单元的电流,而维持电池的总输出电流恒定。
上述能源回收式电池测试系统中,该电池输出的总电流将分流至双向电力转换单元及线性电力控制单元,并由该控制模块分别控制电池输出予双向电力转换单元及线性电力控制单元的电流,使分流的电流相互依补,于流入双向电力转换单元的电流增加或减少时,对应地减少或增加流入线性电力控制单元的电流,进而使电池持续进行定电流放电,藉此,即可配合进行定电流放电的测试,甚至可于电池电力回收时同时进行定电流放电测试;再者,由于一般的双向电力转换单元具有稳定电池输出电压的功能,而上述的能源回收式电池测试系统中,又进一步以线性式电力控制使电池输出的总电流稳定,故可使电池稳定放电,减少电池输出电流的连波变动率,加上线性电力控制的即时性及精密度皆较交换式电力控制来的高,故较可即时且精确地维持输入双向电力转换单元电流稳定的稳定性,进而使通过双向电力转换单元后从市电网连接端口输出的交流电趋于稳定,具备控制精密度较高且即时性较佳的优点,提升回收至市电网的电力品质。
除此之外,由于上述电路架构可分别控制流入双向电力转换单元及线性电力控制单元的电流,藉此,可进一步令该控制模块控制其进行缓起动放电等,例如:控制模块可先关闭双向电力转换单元,使电流全部流入线性电力控制单元,此时测量的精密度最高,适合出厂时的测量;并可于于检测无瞬间突波后,逐渐拉升流入双向电力转换单元的电流比例,即缓起动,开始使部分电流流入双向电力转换单元,此时即可一边进行电力回收,并配合由流经线性电力控制单元依补电池输出电流变化,以同时进行电池放电测试,并可进一步配合各种电气监控机制,如电池电流又大幅增加时关闭双向电力转换单元等机制;又,亦可于电池放输出的总电流呈现稳定时,控制电流100%流入双向电力转换单元,使电能完全回收,且同样可于电池输出总电流又呈现大幅度波动时,再度关闭双向电力转换单元,不进行电力回收;配合此控制,即可使电力回收的品质提升,并可令电力回收与电池定电流放电检测同时进行。
附图说明
图1为本发明能源回收式电池测试系统一较佳实施例的电路方块图;
图2为图1中双向电力转换单元的电路图;
图3为本发明另一较佳实施例中双向电力转换单元的升降压电路的电路图;
图4为图1控制模块中内建的充电控制程序的流程图;
图5为图1中控制模块进行充电控制程序时,能源回收式电池测试系统构成的等效电路图;
图6为图1控制模块中内建的放电控制程序的流程图;
图7为图1中控制模块进行放电控制程序时,能源回收式电池测试系统构成的一等效电路图;
图8为图1中控制模块进行放电控制程序时,能源回收式电池测试系统构成的另一等效电路图;
图9为本发明另一较佳实施例的电路方块图;
图10为图9切换开关切换使双向电力转换单元与线性电力控制单元串联于电池构成的回路的电路图;
图11为现有能源回收式电池测试系统的电路方块图;
图12为图11的详细电路图。
具体实施方式
以下配合图式及本发明的较佳实施例,进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
请参阅图1,本发明能源回收式电池测试系统包含有:
一电池10,于本实施例中,该电池10上设有一电压表11,以检知电池10的输出电压;
一双向电力转换单元20,其具有一市电网连接端口及一电池连接端口,该电池连接端口连接至该电池10,该市电网连接端口用以连接市电网,于本实施例中,双向电力转换单元20如图2所示,包含有一电流表21、一升降压电路22、一交直流转换电路23、一交流变压器24及一电压表25,该升降压电路22连接该电流表21,并通过该电流表21连接该电池10,且升降压电路22中设有至少一个具有二极管且用于控制升降压的电子电力开关Q1、Q2(此电路为两个,有部分电力转换器只需一个,于后说明),各电子电力开关Q1、Q2可为MOSFET或IGBT等晶体管,其具有一控制端,该交直流转换电路23连接于该升降压电路22与该交流变压器24之间,该交流变压器24连接市电网连接端口,且升降压电路22中的各电子电力开关Q1、Q2的控制端供切换电子电力开关为截止或导通,藉此,以于双向电力转换单元21控制升压或降压时,分别以两电子电力开关Q1、Q2作为二极管及开关使用,以维持升降压电路22输出给交直流转换电路23的电压稳定,该电压表25连接于该升降压电路22及该交直流转换电路23之间,又,该市电网连接端口上可进一步设置一市电瓦时表26,以量测市电网输入双向电力转换单元20的电压及双向电力转换单元20输出给市电网的电压;
一线性电力控制单元30,其连接于该双向电力转换单元20及该电池10之间,且包含有一用以将电池10总输出电流进行分流的电流分流模块31及一用以检测电池10总输出电流的电流表32,该电流分流模块31是与该双向电力转换单元20并联后与该电流表32串联而与该电池10构成电路回路,该电流表32具有一检知电流输出端321,其检知电流输出端321是与该电流分流模块31连接;
一控制模块40,与该双向电力转换单元20、该线性电力控制单元30的电流分流模块31以及其电流表32连接,并依据该线性电力控制单元30的电流表32检知该电池10总输出电流,并由控制模块40依据电池的总输出电流控制流入该线性电力控制单元30的电流,以于流入双向电力转换单元20的电流产生减少或增加而造成总电流波动时,相对地增加或减流入该线性电力控制单元30的电流,进而维持电池10的总输出电流恒定,于本实施例中,该控制模块40具有一脉宽调变信号输出脚位41及一设定电流输出脚位42,并与该电池10上的电压表11、该线性电力控制单元30电流表32、双向电力转换单元20的电流表21、电压表25及市电瓦时表26连接,该脉宽调变信号输出脚位41与该双向电力转换单元20中升降压电路22的各电子电力开关Q1、Q2控制端连接,并输出一脉宽调变信号PWM予该双向电力转换单元20中升降压电路22的各电子电力开关Q1、Q2,以控制其升降压电路升压及降压(升压时,切换电子电力开关Q2开路,作为二极管,脉宽调变信号PWM输出给电子电力开关Q1,降压时,切换电子电力开关Q1开路,作为二极管,脉宽调变信号PWM输出给电子电力开关Q2),且依据电压表25检知升降压电路22的输出电压而调整脉宽调变信号PWM的脉宽,以稳定双向电力转换单元20回收至市电网的输出电压以及市电网输入双向电力转换单元20的电压,控制模块40的设定电流输出脚位42则与该电流分流模块31连接,且输出一设定电流值,以控制流经该电流分流模块31的电流。
上述图2中,双向电力转换单元20中的升降压电路22是以非隔离型的升降压转换器为例,不以其为限,期亦可为隔离行的升降压转换器;其中非隔离型的升降压转换器除了图2所示的升降压电路Buck-Boost Converter,或可为四象限桥式电力转换器(4quadrantsBridge Converter);隔离型的升降压电路,则可采用反驰式电力转换器(FlybackConverter)、顺向式电力转换器(Forward Converter)、全桥式电力转换器(Full-BridgeConverter)、电流型电力转换器(Current-fed Converter),或如图3所示的推挽式电力转换器(Push-Pull Converter),且上述各种电力转换器皆具有电子电力开关,可通过电子电力开关的开断来增减电力转换器双向输出入电压,其中反驰式电力转换器(FlybackConverter)、顺向式电力转换器(Forward Converter)只有一个控制端。
上述电流分流模块31包含有一用以控制电流流入分流模块31的晶体管311及一运算放大器312,该晶体管311可为MOSFET或IGBT,该运算放大器312的两比较输入端分别连接该电流表32的检知电流输出端321及该控制模块40的设定电流输出脚位42,运算放大器312的电压输出端则连接该晶体管311,以比较该电流表32检知电池10总输出电流与该控制模块40输出的设定电流值的大小,并放大其差值而控制流经该晶体管311的电流,以增减流入线性电力控制单元30的电流。
由于控制模块40通常需以数字集成电路制作,而上述设于电池10上的电压表11、双向电力转换单元20的电流表21、电压表25及市电瓦时表26、线性电力控制单元30中的运算放大器312及电流表32皆为模拟元件,故上述控制模块40的设定电流输出脚位42可连接至一数字模拟转换器421,通过该数字模拟转换器421连接至该电流分流模块31的运算放大器312;该电池10上的电压表11、该双向电力转换单元20中的电流表21、电压表25、市电瓦时表26及线性电力控制单元30中的电流表32则可分别连接至多个模拟数字转换器43,通过该多个模拟数字转换器43连接至该控制模块40。
上述能源回收式电池测试系统中,是以控制模块40通过两个电流表32、21分别检知电池总输出电流IB及流入双向电力转换单元20电流IL,于此前提下,该控制模块40即可藉检知电池10输出的总电流IB、流入双向电力转换单元20的电流IL及流入线性电力控制单元30的电流IQ,并可进行进一步进行各种充放电控制,以下进一步说明之。
本发明为配合上述双向电力转换单元20及线性电力控制单元30进行充电及放电的控制,可进一步于该控制模块40中内建一充电控制程序及一放电控制程序,其中,该充电控制程序是如图4所示,首先,是令线性电力控制单元30不动作,此时,控制模块40令设定电流输出脚位42输出最负电压,且输出脉波调变信号PWM予双向电力转换单元20,使线性电力控制单元30的晶体管311截止,仅剩下双向电力转换单元20对该电池10进行充电的动作(S11),此时形成如图5所示的电路,市电网提供的电力通过双向电力转换单元20对该电池10充电,且此时,连接于该升降压电路22及该交直流转换电路23之间的电压表25用于测量市电转成直流电后输入升降压电路22的输入电压,而由控制模块40以交换式电压回授控制(即以脉宽调变信号输出脚位41输出的脉波调变信号PWM控制)该升降压电路22输出给电池10的电压,而对电池10进行充电(S12);当电池完成充电而要回收电池10电力至市电网时,该控制模块40执行放电控制程序,该放电控制程序如图6所示,包含以下步骤:
驱动线性电力控制单元30,而保持双向电力转换单元20不动作(S21),即输出零电压的脉宽调变信号,关闭双向电力转换单元20的电子电力开关,此时,能源回收式电池测试系统形成如图7所示的电路,电池10输出电流全部流经线性电力控制单元30的电流分流模块31,此时电池10的输出回路为一个定电流输出回路,由于电池10的电力尚未开始回收至市电网,因此输出电流相当稳定,可用来进行电池10的定电流放电测试,并同时准备由该控制模块40缓启动双向电力转换单元20而开始进行电力回收;
令线性电力控制单元30维持电池10总输出电流恒定,并缓启动双向电力转换单元20(S22),即由该控制模块40开始输出脉宽调变信号PWM给双向电力转换单元20,并同时维持或调变所输出的设定电流值,使得流入线性电力控制单元30及双向电力转换单元20的电流总和仍恒定,便可于电池10输出电流恒定的前提下,令双向电力转换单元20开始抽取原本流入线性电力控制单元30的电流,开始将电力回收至市电网;
判断市电网是否正常(S23),是由控制模块40通过电池10的电压表11、连接于升降压电路22及交直流转换电路23之间的电压表25及该市电瓦时表26检知回收至市电网的电力是否符合多个预先设定的设定值,若否,则回到使线性电力控制单元30动作,但关闭双向电力转换单元20的步骤S21,其中,判断为异常的条件可依使用需求设定,例如电池的电压陡升或陡降、升降压电路22输出电压过高或过低、市电电压、相位及电流涟波是否符合设定值等;若是,则进入下一步骤;
令线性电力控制单元30维持电池10定电流放电,并逐渐增加电池10总输出电流分流至双向电力转换单元20的比例,并同时进行电气监控(S24),即持续判断回收至市电网的电力是否符合多个预先设定的设定值,若判断电器监控突然产生变动,则回到驱动线性电力控制单元30,而保持双向电力转换单元20不动作的步骤S21。
上述增加电流分流至双向电力转换单元20的比例,可由控制模块40持续增加脉宽调变信号PWM对应的功率,即可持续拉升电流流入双向电力转换单元20的比例,此时,若控制模块40不关闭线性电力控制单元30,则电池10的总输出电流将维持部分流入线性电力控制单元30而部分流入双向电力转换单元20而进行电力回收,而分流流入线性电力控制单元30的电流可随时用来依补双向电力转换单元20,使电池10输出电流恒定,例如:假设控制模块40设定流入线性电力控制单元30的电流IQ为1A,流入双向电力转换单元20的电流IL为10A,当流入双向电力转换单元20的电流IL因市电网负载改变而减少时,该控制模块40将通过线性电力控制单元30的电流表32或双向电力转换单元20的电流表21得知电池的输出电流减少,进而增加流入电流分流模块31的电流,使电池的总输出电流仍维持恒定,可用于电池10放电状况尚未完全稳定的状态,且此线性式控制的即时性与精密度较交换式(即PWM回授控制)的即时性及精密度高;又,可进一步于该控制模块40中设定一设定时间,该控制模块40进一步于判断电池10于该设定时间内总输出电流稳定时,输出最负电压给该线性电力控制单元30,使其晶体管311截止,关闭线性电力控制单元30,使电池10输出的电流将全数流入双向电力转换单元20,形成如图8所示的电路,进行100%的电力回收,而此时亦可保持电气监控,由该控制模块40继续判断电池10输出总电流是否产生大幅度变动,若产生大幅度变动,则回到关闭双向电力转换单元20的步骤S21,不进行电力回收,以避免影响双向电力转换单元20输出的电力品质;如此,不管市电网的负载产生如何的变动,本发明电池测试系统皆不会中断电池供应电力,可确保其测试过程不发生中断,符合电池检测的需求。
再请进一步参阅图9,该能源回收式电池测试系统进一步包含有三个切换开关51,使该电池10、双向电力转换单元20及线性电力控制单元30之间通过该三个切换开关51连接,各切换开关51包含有一共同端、一常开端及一常闭端,该三个切换开关51的共同端分别连接该电池10的正极、双向电力转换单元20及电流表32,三个切换开关51的常闭端分别连接电流分流模块31的晶体管311、电流表32及电池10负极,而共同端连接电池10正极及电流表32的二个切换开关51以常开端相连接,共同端连接双向电力转换单元20的切换开关51以常开端连接电池负极;如此,可配合为线性充电器,使用者可控制模块40控制切换开关51、51’使该电池10正极连接至电流表32,而电池10负极连接至双向电力转换单元20,则将构成图10所示的电路,此时,双向电力转换单元20与该线性电力控制单元30串联而与电池10构成回路,此时,电流分流模块31将成作为定电流电路,以电流回授控制市电网输入电池的总电流恒定。
由于线性充电器中的电力使用率较低,大部分的压降会落在晶体管311上,为避免晶体管311浪费过多充电电能,可于上述晶体管311上进一步设置一温度表60,该温度表60检测该晶体管311的温度,且具有一检测温度输出端,该温度表的60检测温度输出端是通过该模拟数字转换器43连接至控制模块40,该控制模块40内建有一线性充电程序,并于执行线性充电程序时,先切换切换开关51、51’使该电池10正极连接至电流表32,而电池10负极连接至双向电力转换单元20以进行充电后,通过温度表检知该晶体管311的温度,而依据晶体管311的温度设定输出脉宽调变信号的脉宽,以于晶体管311消耗电能过高而温度大幅上升时减少双向电力转换单元20的输出功率,达到以温度维持追踪方式控制双向电力转换单元20输出电压范围的效果,拉近晶体管311与电池10的压差值,避免本发明作为线性充电器时耗费过多电能耗费于晶体管311中,以提升电源使用效率。
综上所述,本发明能源回收式电池测试系统结合了线性式电流回授控制及交换式电压回授控制,可兼具线性式电力控制高精密度及即时性佳的优点,且使用者可依使用需求设定电力回收比例,并可让电池进行定电流放电来配合化成分容检测,除此之外,本发明也进一步提供切换为线性式充电的功能,得以配合各种使用需求进行切换。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的普通技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种能源回收式电池测试系统,其特征在于,所述能源回收式电池测试系统包含有:
一电池;
一双向电力转换单元,所述双向电力转换单元具有一市电网连接端口、一电池连接端口、一电流表、一升降压电路、一交直流转换电路、一交流变压器及一电压表,所述电池连接端口与所述电池连接,所述市电网连接端口用以连接市电网,所述电流表连接所述电池,所述升降压电路连接所述电流表,并通过所述电流表连接至所述电池,且升降压电路中设有至少一个具有二极管且用于控制升降压的电子电力开关,各电子电力开关具有一控制端,所述交直流转换电路连接所述升降压电路,所述交流变压器连接所述交直流转换电路,所述电压表连接于所述升降压电路及所述交直流转换电路之间;
一线性电力控制单元,所述线性电力控制单元连接于所述双向电力转换单元及所述电池之间,且包含有一用以将电池总输出电流进行分流的电流分流模块及一用以检测电池总输出电流的电流表,所述电流分流模块与所述双向电力转换单元并联后与所述电流表串联连接而与所述电池构成回路,所述电流表具有一检知电流输出端,所述检知电流输出端与所述电流分流模块连接;一控制模块,与所述双向电力转换单元、所述线性电力控制单元的电流分流模块及电流表连接,并以所述线性电力控制单元的电流表检知所述电池总输出电流,并依据电池的总输出电流控制流入所述线性电力控制单元的电流,而维持电池的总输出电流恒定;所述控制模块具有一脉宽调变信号输出脚位及一设定电流输出脚位,所述脉宽调变信号输出脚位与所述双向电力转换单元升降压电路中各电子电力开关的控制端连接,予所述双向电力转换单元中升降压电路的各电子电力开关,以控制所述升降压电路升压及降压,且依据电压表检知升降压电路的输出电压而调整脉宽调变信号的脉宽,以稳定双向电力转换单元回收至市电网的输出电压以及市电网输入双向电力转换单元的电压,控制模块的设定电流输出脚位则与所述电流分流模块连接,且输出一设定电流值,以控制流经所述电流分流模块的电流,且控制模块通过模拟数字转换器与所述双向电力转换单元的电流表连接。
2.根据权利要求1所述的能源回收式电池测试系统,其特征在于,所述电流分流模块包含有:
一用以控制电流流入分流模块的晶体管;及
一运算放大器,所述运算放大器的两个比较输入端分别连接所述电流表的检知电流输出端及所述控制模块的设定电流输出脚位,运算放大器的电压输出端则连接所述晶体管,以比较所述电流表检知电池总输出电流与所述控制模块输出的设定电流值的大小而控制流经所述晶体管的电流。
3.根据权利要求2所述的能源回收式电池测试系统,其特征在于,所述电池上的电压表、所述双向电力转换单元中的电流表、电压表及线性电力控制单元中的电流表分别连接至多个模拟数字转换器,通过所述多个模拟数字转换器连接至所述控制模块;
所述控制模块的设定电流输出脚位连接至一数字模拟转换器,通过所述数字模拟转换器连接至所述电流分流模块的运算放大器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的能源回收式电池测试系统,其特征在于,其中:
所述双向电力转换单元的市电网连接端口上设置有一市电瓦时表;
所述控制模块与所述市电瓦时表连接,且控制模块中内建一放电控制程序,所述放电控制程序包含以下步骤:
驱动线性电力控制单元,而保持双向电力转换单元不动作;
令线性电力控制单元维持电池总输出电流恒定,并缓启动双向电力转换单元,即由所述控制模块开始输出脉宽调变信号PWM给双向电力转换单元,并同时输出设定电流值,使得流入线性电力控制单元及双向电力转换单元的电流总和仍恒定,便可于电池输出电流恒定的前提下,令双向电力转换单元开始抽取原本流入线性电力控制单元的电流,开始将电力回收至市电网;
判断市电网是否正常,由所述控制模块通过所述电池上的电压表、连接于升降压电路及交直流转换电路之间的电压表及所述市电瓦时表检知回收至市电网的电力是否符合多个预先设定的设定值,若否,则回到使线性电力控制单元动作,关闭双向电力转换单元的步骤;若是,则进入下一步骤;
令线性电力控制单元维持电池定电流放电,并逐渐增加电池总输出电流分流至双向电力转换单元的比例,并持续判断回收至市电网的电力是否符合多个预先设定的设定值,若判断产生变动,则回到关闭双向电力转换单元的步骤,不进行电力回收。
5.根据权利要求4所述的能源回收式电池测试系统,其特征在于,所述控制模块中设定有一设定时间,所述控制模块的放电程序中进一步于判断电池于所述设定时间内总输出电流稳定时,关闭线性电力控制单元,使电池输出的电流将全数流入双向电力转换单元。
6.根据权利要求5所述的能源回收式电池测试系统,其特征在于,所述控制模块中内建一充电控制程序,所述充电控制程序包含以下步骤:
令线性电力控制单元不动作,仅驱动双向电力转换单元动作;
令交流电通过双向电力转换单元对电池进行充电。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的能源回收式电池测试系统,其特征在于,所述能源回收式电池测试系统进一步包含有三个切换开关,使所述电池、双向电力转换单元及线性电力控制单元之间通过所述三个切换开关连接,各切换开关包含有一共同端、一常开端及一常闭端,所述三个切换开关的共同端分别连接所述电池的正极、双向电力转换单元及电流表,三个切换开关的常闭端分别连接电流分流模块的晶体管、电流表及电池负极,而共同端连接电池正极及电流表的二个切换开关以常开端相连接,共同端连接双向电力转换单元的切换开关以常开端连接至电池负极。
8.根据权利要求6所述的能源回收式电池测试系统,其特征在于,所述能源回收式电池测试系统进一步包含有三个切换开关,使所述电池、双向电力转换单元及线性电力控制单元之间通过所述三个切换开关连接,各切换开关包含有一共同端、一常开端及一常闭端,所述三个切换开关的共同端分别连接所述电池的正极、双向电力转换单元及电流表,三个切换开关的常闭端分别连接电流分流模块的晶体管、电流表及电池负极,而共同端连接电池正极及电流表的二个切换开关以常开端相连接,共同端连接双向电力转换单元的切换开关以常开端连接至电池负极。
9.根据权利要求8所述的能源回收式电池测试系统,其特征在于,所述晶体管上进一步有一温度表,所述温度表检测所述晶体管的温度,且具有一检测温度输出端,上述温度表的检测温度输出端连接至控制模块,所述控制模块内建有一线性充电程序,并于执行线性充电程序时,先切换切换开关使所述电池正极连接至电流表,而电池负极连接至双向电力转换单元以进行充电后,通过温度表检知所述晶体管的温度,而依据晶体管的温度设定输出脉宽调变信号的脉宽,以于晶体管温度上升时减少双向电力转换单元的输出功率。
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