專利名稱：一種蓄電池充放電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種蓄電池充放電裝置，屬于蓄電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
已有的蓄電池充放電裝置，按照功能模式可分為兩類一類是由同一組電路實現(xiàn)充電和放電，另一類是由不同電路分別實現(xiàn)充電和放電，前者采用的技術(shù)為晶閘管相控整流或者PWM可控整流，后者一般采用直流斬波的原理；已有的晶閘管相控整流裝置由晶閘管整流橋構(gòu)成，通過改變晶間管的導通角來調(diào)節(jié)輸出直流電壓。這種方法技術(shù)成熟、控制簡單，但其缺點是輸入功率因數(shù)很低，網(wǎng)側(cè)諧波大，對電網(wǎng)的影響大，因此一般還須另外配備體積龐大的功率因數(shù)補償裝置；已有的直流斬波裝置一般由二極管整流橋加直流斬波單元組成，整流后交流電壓變成固定的直流電壓，然后由直流斬波單元來調(diào)節(jié)輸出直流電壓給蓄電池充電，蓄電池放電時通過另外的放電電阻來完成；這種方法在輸入功率因數(shù)指標方面要優(yōu)于晶閘管相控整流形式，控制簡單、且不存在放電時電網(wǎng)突然跌落引起的逆變失敗的問題，但放電時需要體積較大的放電電阻，沒有充分利用能量；已有的PWM可控整流裝置由PWM可控整流橋和直流-直流雙向斬波構(gòu)成，通過PWM整流控制實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)和低諧波電流，通過雙向斬波控制實現(xiàn)蓄電池的恒壓、恒流、脈沖等各種充放電功能。這種充放電裝置不僅在充電時功率因數(shù)高，而且在放電時能量幾乎全部回饋。但是由于電氣隔離， 必須在網(wǎng)側(cè)安裝工頻變壓器，而工頻變壓器價格貴、體積大、笨重、音頻噪聲大、發(fā)熱及損耗嚴重。另外，由于裝置的功率型號不同，不僅工頻變壓器型號不同，而且交流側(cè)斷路器和濾波器、PWM整流全控器件和支撐電容等器件的型號不同，增加了采購成本和結(jié)構(gòu)設計復雜性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的由于電氣隔離，必須在網(wǎng)側(cè)安裝工頻變壓器，而工頻變壓器價格貴、體積大、笨重、音頻噪聲大、發(fā)熱及損耗嚴重等的技術(shù)問題；提供一種降低了設備成本、音頻噪聲、和發(fā)熱，減小體積和重量的一種蓄電池充放電裝置。本實用新型還有一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的由于裝置的功率型號不同，不僅工頻變壓器型號不同，而且交流側(cè)斷路器和濾波器、PWM整流全控器件和支撐電容等器件的型號不同，增加了采購成本和結(jié)構(gòu)設計復雜性等的技術(shù)問題；提供一種對于不同安時數(shù)容量的蓄電池組、單相及三相供電電源都通用；輸出電流容量可以實現(xiàn)模塊化組合，通用性強的一種蓄電池充放電裝置。本實用新型的上述技術(shù)問題是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種蓄電池充放電裝置，包括依次連接的交流-直流電壓型PWM可控整流單元、第一直流環(huán)節(jié)濾波單元、第二直流環(huán)節(jié)濾波單元、直流-直流雙向斬波單元、與交流-直流電壓型PWM可控整流單元和第一直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第一全數(shù)字控制器以及與直流-直流雙向斬波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第二全數(shù)字控制器，其特征在于該蓄電池充放電裝置還包括一個設置在第一直流環(huán)節(jié)濾波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元之間并分別與第一直流環(huán)節(jié)濾波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元相連接的雙向電壓型高頻鏈單元， 所述的雙向電壓型高頻鏈單元還與所述的第二全數(shù)字控制器相連接。上述的一種蓄電池充放電裝置，所述雙向電壓型高頻鏈單元包括依次串聯(lián)的高頻逆變單元、高頻變壓器以及高頻整流單元，其中高頻逆變單元包括功率開關(guān)器件及其相應的反向二極管組成的逆變H橋；高頻變壓器的原邊接高頻逆變H橋的輸出，副邊接高頻整流 H橋的輸入；高頻整流單元包括功率開關(guān)器件及其相應的反向二極管組成的整流H橋。上述的一種蓄電池充放電裝置，所述的交流-直流電壓型PWM可控整流單元包括依次串聯(lián)的三相交流濾波器和三相全控整流橋，所述的三相全控整流橋包括功率開關(guān)及與該功率開關(guān)相對應的反并聯(lián)二極管。上述的一種蓄電池充放電裝置，所述的交流-直流電壓型PWM可控整流單元包括依次串聯(lián)的單相交流濾波器和單相全控整流橋，所述的單相全控整流橋包括功率開關(guān)及與該功率開關(guān)相對應的反并聯(lián)二極管。作為另一種方案，上述的一種蓄電池充放電裝置，所述的直流環(huán)節(jié)濾波單元包括相互并聯(lián)的直流電容和高頻吸收電容；所述的直流-直流雙向斬波單元由兩個功率開關(guān)器件及其相應的反向二極管和直流輸出電感串聯(lián)而成。上述的一種蓄電池充放電裝置，所述的第一全數(shù)字控制器包括分別與交流-直流電壓型PWM可控整流單元以及第一直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第一電壓電流檢測環(huán)節(jié)、與交流-直流電壓型PWM可控整流單元相連的第一驅(qū)動和保護電路、分別與第一電壓電流檢測環(huán)節(jié)以及功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的第一驅(qū)動和保護電路相連的第一數(shù)字信號微處理器以及第一人機接口和通信單元。上述的一種蓄電池充放電裝置，所述的第一電壓電流檢測環(huán)節(jié)包括交流電源輸入側(cè)電壓檢測環(huán)節(jié)、PWM整流輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、交流電源輸入側(cè)電流檢測環(huán)節(jié)；所述的功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的驅(qū)動和保護電路將4-6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號連接到所述PWM可控整流橋臂對應的功率開關(guān)器件，其輸入為可控整流單元的數(shù)字信號處理器脈寬調(diào)制輸出口的4-6路脈寬調(diào)制脈沖信號，輸出為4-6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號及保護信號；所述的第一數(shù)字信號處理器包括模擬信號輸入接口 用于輸入從上述交流電源輸入側(cè)電壓檢測環(huán)節(jié)、PWM整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、交流電源輸入側(cè)電流檢測環(huán)節(jié)得到的電壓、電流信號，經(jīng)過模擬輸入接口電路進行變換，然后輸出到所述數(shù)字信號微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 ；脈寬調(diào)制輸出口 實現(xiàn)輸出4-6路PWM可控整流的脈寬調(diào)制脈沖信號；作為輔助控制的I/O 口 實現(xiàn)輸出作為輔助控制的2路I/O信號。上述的一種蓄電池充放電裝置，所述的第二全數(shù)字控制器包括分別與直流-直流雙向斬波單元、第二直流環(huán)節(jié)濾波單元以及雙向電壓型高頻鏈單元相連的第二電壓電流檢測環(huán)節(jié)、與雙向電壓型高頻鏈單元相連的功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的第二驅(qū)動和保護電路、分別與第二電壓電流檢測環(huán)節(jié)以及功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的第二驅(qū)動和保護電路相連的第二數(shù)字信號微處理器以及第二人機接口和通信單元。上述的一種蓄電池充放電裝置，所述的第二電壓電流檢測環(huán)節(jié)包括高頻逆變輸入側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、高頻整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電流檢測環(huán)節(jié)；所述的功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的驅(qū)動和保護電路將6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號連接到高頻鏈單元和雙向斬波單元對應的功率開關(guān)器件，其輸入為高頻鏈單元和斬波單元的數(shù)字信號處理器脈寬調(diào)制輸出口的6路脈寬調(diào)制脈沖信號，輸出為6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號及保護信號；所述的第二數(shù)字信號微處理器包括模擬信號輸入接口 用于輸入從上述高頻逆變輸入側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、高頻整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電流檢測環(huán)節(jié)得到的電壓和電流信號，經(jīng)過模擬輸入接口電路進行變換，然后輸出到高頻鏈單元和斬波單元的數(shù)字信號處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口；脈寬調(diào)制輸出口 實現(xiàn)輸出6路脈寬調(diào)制脈沖信號；作為輔助控制的I/O 口 實現(xiàn)輸出作為輔助控制的1路I/O信號。因此，本實用新型具有如下優(yōu)點1.設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，噪聲較小且完全實用；
2.整個測試裝置的輸出零點不會隨溫度的變化而變化，由此很大程度上降低了測試誤差；
3.不會使整個裝置的輸出信號產(chǎn)生非線性。

圖1本實用新型涉及的蓄電池充放電裝置圖；圖2為三相時本實用新型涉及的蓄電池充放電裝置的交流-直流電壓型PWM可控整流單元示意圖；圖3為單相時本實用新型涉及的蓄電池充放電裝置的交流-直流電壓型PWM可控整流單元示意圖；圖4為本實用新型涉及的蓄電池充放電裝置的雙向電壓型高頻鏈單元示意圖；圖5為本實用新型涉及的蓄電池充放電裝置的雙向斬波單元示意圖；圖6為本實用新型涉及的蓄電池充放電裝置的交流-直流電壓型PWM可控整流單元的電壓電流檢測單元；圖7為本實用新型涉及的蓄電池充放電裝置的雙向電壓型高頻鏈單元和直流-直流雙向斬波單元的電壓電流檢測單元；圖8為本實用新型涉及的電源為三相時的蓄電池充放電裝置的主回路的拓撲結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體說明如下如圖1所示，一種蓄電池充放電裝置，包括依次連接的交流-直流電壓型PWM可控整流單元、第一直流環(huán)節(jié)濾波單元、第二直流環(huán)節(jié)濾波單元、直流-直流雙向斬波單元、與交流-直流電壓型PWM可控整流單元和第一直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第一全數(shù)字控制器以及與直流-直流雙向斬波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第二全數(shù)字控制器；該蓄電池充放電裝置還有一個設置在第一直流環(huán)節(jié)濾波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元之間并分別與第一直流環(huán)節(jié)濾波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元相連接的雙向電壓型高頻鏈單元，所述的雙向電壓型高頻鏈單元還與所述的第二全數(shù)字控制器相連接。交流-直流電壓型PWM 可控整流單元由交流濾波器和全控整流橋串聯(lián)組成。根據(jù)交流電網(wǎng)情況，交流濾波器可分為三相濾波器和單相濾波器，可以是濾波電感、LC濾波器或者LCL濾波器等，全控整流橋可分為三相全控整流橋和單相全控整流橋。當交流電網(wǎng)為三相電網(wǎng)時，交流-直流電壓型PWM 可控整流單元由三相濾波器和三相全控整流橋組成，功率開關(guān)Sl S6及其相應的反并聯(lián)二極管構(gòu)成了三相可控整流橋。如圖2所示，雙向電壓型高頻鏈單元包括依次串聯(lián)的高頻逆變單元、高頻變壓器以及高頻整流單元，其中高頻逆變單元包括功率開關(guān)器件及其相應的反向二極管組成的逆變H橋；高頻變壓器的原邊接高頻逆變H橋的輸出，副邊接高頻整流H橋的輸入；高頻整流單元包括功率開關(guān)器件及其相應的反向二極管組成的整流H橋。當交流電網(wǎng)為單相電網(wǎng)時，交流-直流電壓型PWM可控整流單元由單相濾波器和單相全控整流橋組成，功率開關(guān) Sl S4及其相應的反并聯(lián)二極管構(gòu)成了單相可控整流橋，如圖3所示。直流環(huán)節(jié)濾波單元為直流電容和高頻吸收電容并聯(lián)而成。如圖4所示，雙向電壓型高頻鏈單元由高頻逆變單元1、高頻變壓器2和高頻整流單元3串聯(lián)而成，高頻逆變單元是由功率開關(guān)器件S7 SlO及其相應的反向二極管組成的逆變H橋，高頻整流單元是由功率開關(guān)器件Sll S14及其相應的反向二極管組成的整流 H橋，高頻變壓器的原邊接高頻逆變H橋的輸出，副邊接高頻整流H橋的輸入。直流-直流雙向斬波單元由兩個功率開關(guān)器件S15、S16及其相應的反向二極管和直流輸出電感Lo串聯(lián)而成。交流-直流電壓型PWM可控整流單元的第一全數(shù)字控制器以及雙向電壓型高頻鏈單元和直流-直流雙向斬波單元的第二全數(shù)字控制器，都包括電壓電流檢測環(huán)節(jié)、數(shù)字信號微處理器、功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的驅(qū)動和保護電路及人機接口和通信單元。第一全數(shù)字控制器包括分別與交流-直流電壓型PWM可控整流單元以及第一直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第一電壓電流檢測環(huán)節(jié)、與交流-直流電壓型PWM可控整流單元相連的第一驅(qū)動和保護電路、分別與第一電壓電流檢測環(huán)節(jié)以及功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的第一驅(qū)動和保護電路相連的第一數(shù)字信號微處理器以及第一人機接口和通信單元。第一電壓電流檢測環(huán)節(jié)包括交流電源輸入側(cè)電壓檢測環(huán)節(jié)、PWM整流輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、交流電源輸入側(cè)電流檢測環(huán)節(jié)；所述的功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的驅(qū)動和保護電路將4-6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號連接到所述PWM可控整流橋臂對應的功率開關(guān)器件，其輸入為可控整流單元的數(shù)字信號處理器脈寬調(diào)制輸出口的4-6路脈寬調(diào)制脈沖信號，輸出為4-6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號及保護信號；第一數(shù)字信號處理器包括模擬信號輸入接口 用于輸入從上述交流電源輸入側(cè)電壓檢測環(huán)節(jié)、PWM整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、交流電源輸入側(cè)電流檢測環(huán)節(jié)得到的電壓、電流信號，經(jīng)過模擬輸入接口電路進行變換，然后輸出到所述數(shù)字信號微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 ；脈寬調(diào)制輸出口 實現(xiàn)輸出4-6路 PWM可控整流的脈寬調(diào)制脈沖信號；作為輔助控制的I/O 口 實現(xiàn)輸出作為輔助控制的2路 I/O信號。第二全數(shù)字控制器包括分別與直流-直流雙向斬波單元、第二直流環(huán)節(jié)濾波單元以及雙向電壓型高頻鏈單元相連的第二電壓電流檢測環(huán)節(jié)、與雙向電壓型高頻鏈單元相連的功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的第二驅(qū)動和保護電路、分別與第二電壓電流檢測環(huán)節(jié)以及功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的第二驅(qū)動和保護電路相連的第二數(shù)字信號微處理器以及第二人機接口和通信單元。第二電壓電流檢測環(huán)節(jié)包括高頻逆變輸入側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、高頻整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電流檢測環(huán)節(jié)；所述的功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的驅(qū)動和保護電路將6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號連接到高頻鏈單元和雙向斬波單元對應的功率開關(guān)器件，其輸入為高頻鏈單元和斬波單元的數(shù)字信號處理器脈寬調(diào)制輸出口的6路脈寬調(diào)制脈沖信號，輸出為6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號及保護信號；所述的第二數(shù)字信號微處理器包括模擬信號輸入接口 用于輸入從上述高頻逆變輸入側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、高頻整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電流檢測環(huán)節(jié)得到的電壓和電流信號，經(jīng)過模擬輸入接口電路進行變換，然后輸出到高頻鏈單元和斬波單元的數(shù)字信號處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 ；脈寬調(diào)制輸出口 實現(xiàn)輸出6路脈寬調(diào)制脈沖信號；作為輔助控制的 I/O 口 實現(xiàn)輸出作為輔助控制的1路I/O信號。如圖6所示，為本實用新型涉及的交流電網(wǎng)為三相電網(wǎng)時的蓄電池充放電裝置的主回路拓撲結(jié)構(gòu)。其中R1、R2、R3為預充電電阻。三相交流電源為fe、WkUc，經(jīng)過三相濾波電感La、Lb、Lc后，連接到三相全控整流橋1。三相全控整流橋1由功率開關(guān)S1 S6及其相應的反并聯(lián)二極管構(gòu)成。再經(jīng)過直流環(huán)節(jié)濾波單元2連接到高頻逆變H橋3，高頻逆變 H橋3由功率開關(guān)器件S7 SlO及其相應的反向二極管組成。高頻逆變H橋3的輸出連接到高頻變壓器4的原邊，副邊連接高頻整流H橋5的輸入，高頻整流H橋由功率開關(guān)器件 Sll S14及其相應的反向二極管組成。高頻整流H橋5的輸出經(jīng)過直流濾波環(huán)節(jié)6之后， 連接到由功率開關(guān)器件S15、S16及其相應的反向二極管和直流輸出電感Lo串聯(lián)而成的直流-直流雙向斬波單元7。所述的蓄電池充放電裝置在充電時，高頻逆變H橋3功率開關(guān)器件S7 SlO進行高頻逆變，經(jīng)高頻變壓器4隔離得到副邊交流電壓，而高頻整流H橋5的功率開關(guān)器件 Sll S14全部封鎖，將高頻交流電壓進行不可控二極管整流。在放電時，高頻逆變H橋3 的功率開關(guān)器件S7 SlO全部封鎖，進行不可控二極管整流，控制高頻整流H橋5的功率開關(guān)器件Sll S14進行高頻逆變。 交流-直流電壓型PWM可控整流單元的全數(shù)字控制器的電壓電流檢測環(huán)節(jié)包括交流電源輸入側(cè)電壓檢測環(huán)節(jié)、PWM整流輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、交流電源輸入側(cè)電流檢測環(huán)節(jié)。雙向電壓型高頻鏈單元和直流-直流雙向斬波單元的全數(shù)字控制器的電壓電流檢測環(huán)節(jié)包括高頻逆變輸入側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、高頻整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電流檢測環(huán)節(jié)。交流側(cè)進線電壓檢測部分，由交流電壓傳感器或電壓差分電路輸入端并接在交流側(cè)進線檢測交流電壓；交流側(cè)進線電流檢測部分，是由交流電流傳感器或分流器串接在交流側(cè)，檢測交流電流；直流環(huán)節(jié)電壓檢測部分，由電壓傳感器或電壓差分電路輸入端并接在直流環(huán)節(jié)，檢測直流電壓；輸出直流側(cè)電流檢測部分，由電流傳感器或分流器串接在輸出端，檢測輸出直流電流。如圖6所示，6路差分電路分別檢測交流電源側(cè)輸入側(cè)線電壓Uab、W3C、PWM整流輸出直流電壓Udcl、高頻逆變輸入側(cè)直流電壓Udc2、高頻整流輸出側(cè)直流電壓Udc3、雙向斬波輸出直流電壓Uout，電流傳感器分別檢測交流電源輸入側(cè)的A相電流ia、C相電流ic、雙向斬波輸出直流電流io。這些經(jīng)過電壓電流檢測環(huán)節(jié)檢測到電壓、電流信號經(jīng)過相應的數(shù)字信號微處理器的模擬輸入接口電路進行變換，然后輸入到相應的數(shù)字信號微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口。[0042]電壓電流檢測環(huán)節(jié)檢測到的電壓、電流信號進行變換后輸入到相應的數(shù)字信號微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換口，軟件實時計算出上述所有的電壓、電流信號與設定值的偏差，預測并發(fā)出實時的PWM控制脈沖，以此動態(tài)控制PWM整流電壓及輸出電壓、電流，實現(xiàn)蓄電池充放電機的穩(wěn)定充、放電功能。數(shù)字信號微處理器通過脈寬調(diào)制輸出口輸出的PWM脈沖信號需要經(jīng)過驅(qū)動和保護電路連接到功率開關(guān)器件。其中交流-直流電壓型PWM可控整流單元的全數(shù)字控制器的脈寬調(diào)制信號的驅(qū)動和保護電路的輸入為其相應的數(shù)字信號處理器脈寬調(diào)制輸出口的6路脈寬調(diào)制脈沖信號，輸出為6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號及保護信號，如圖 6中的gl g6 ；雙向電壓型高頻鏈單元和直流-直流雙向斬波單元的全數(shù)字控制器的脈寬調(diào)制信號的驅(qū)動和保護電路的輸入為其相應的數(shù)字信號處理器脈寬調(diào)制輸出口的6路脈寬調(diào)制脈沖信號，輸出為6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號及保護信號，充電時如圖6中的g7 gl0、gl5、gl6，放電時如圖 6 中的 gll gl4、gl5、gl6。本實用新型權(quán)利要求保護的范圍不限于上述實施例。
權(quán)利要求1.一種蓄電池充放電裝置，包括依次連接的交流-直流電壓型PWM可控整流單元、第一直流環(huán)節(jié)濾波單元、第二直流環(huán)節(jié)濾波單元、直流-直流雙向斬波單元、與交流-直流電壓型PWM可控整流單元和第一直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第一全數(shù)字控制器以及與直流-直流雙向斬波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第二全數(shù)字控制器，其特征在于該蓄電池充放電裝置還包括一個設置在第一直流環(huán)節(jié)濾波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元之間并分別與第一直流環(huán)節(jié)濾波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元相連接的雙向電壓型高頻鏈單元，所述的雙向電壓型高頻鏈單元還與所述的第二全數(shù)字控制器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池充放電裝置，其特征在于，所述雙向電壓型高頻鏈單元包括依次串聯(lián)的高頻逆變單元、高頻變壓器以及高頻整流單元，其中高頻逆變單元包括功率開關(guān)器件及其相應的反向二極管組成的逆變H橋；高頻變壓器的原邊接高頻逆變 H橋的輸出，副邊接高頻整流H橋的輸入；高頻整流單元包括功率開關(guān)器件及其相應的反向二極管組成的整流H橋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池充放電裝置，其特征在于，所述的交流-直流電壓型PWM可控整流單元包括依次串聯(lián)的三相交流濾波器和三相全控整流橋，所述的三相全控整流橋包括功率開關(guān)及與該功率開關(guān)相對應的反并聯(lián)二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池充放電裝置，其特征在于，所述的交流-直流電壓型PWM可控整流單元包括依次串聯(lián)的單相交流濾波器和單相全控整流橋，所述的單相全控整流橋包括功率開關(guān)及與該功率開關(guān)相對應的反并聯(lián)二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池充放電裝置，其特征在于，所述的直流環(huán)節(jié)濾波單元包括相互并聯(lián)的直流電容和高頻吸收電容；所述的直流-直流雙向斬波單元由兩個功率開關(guān)器件及其相應的反向二極管和直流輸出電感串聯(lián)而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池充放電裝置，其特征在于，所述的第一全數(shù)字控制器包括分別與交流-直流電壓型PWM可控整流單元以及第一直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第一電壓電流檢測環(huán)節(jié)、與交流-直流電壓型PWM可控整流單元相連的第一驅(qū)動和保護電路、 分別與第一電壓電流檢測環(huán)節(jié)以及功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的第一驅(qū)動和保護電路相連的第一數(shù)字信號微處理器以及第一人機接口和通信單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種蓄電池充放電裝置，其特征在于，所述的第一電壓電流檢測環(huán)節(jié)包括交流電源輸入側(cè)電壓檢測環(huán)節(jié)、PWM整流輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、交流電源輸入側(cè)電流檢測環(huán)節(jié)；所述的功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的驅(qū)動和保護電路將4-6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號連接到所述PWM可控整流橋臂對應的功率開關(guān)器件，其輸入為可控整流單元的數(shù)字信號處理器脈寬調(diào)制輸出口的4-6路脈寬調(diào)制脈沖信號，輸出為4-6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號及保護信號；所述的第一數(shù)字信號處理器包括模擬信號輸入接口 用于輸入從上述交流電源輸入側(cè)電壓檢測環(huán)節(jié)、PWM整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、交流電源輸入側(cè)電流檢測環(huán)節(jié)得到的電壓、電流信號，經(jīng)過模擬輸入接口電路進行變換，然后輸出到所述數(shù)字信號微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 ；脈寬調(diào)制輸出口 實現(xiàn)輸出4-6路PWM可控整流的脈寬調(diào)制脈沖信號；作為輔助控制的I/O 口 實現(xiàn)輸出作為輔助控制的2路I/O信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池充放電裝置，其特征在于，所述的第二全數(shù)字控制器包括分別與直流-直流雙向斬波單元、第二直流環(huán)節(jié)濾波單元以及雙向電壓型高頻鏈單元相連的第二電壓電流檢測環(huán)節(jié)、與雙向電壓型高頻鏈單元相連的功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的第二驅(qū)動和保護電路、分別與第二電壓電流檢測環(huán)節(jié)以及功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的第二驅(qū)動和保護電路相連的第二數(shù)字信號微處理器以及第二人機接口和通信單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種蓄電池充放電裝置，其特征在于，所述的第二電壓電流檢測環(huán)節(jié)包括高頻逆變輸入側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、高頻整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電流檢測環(huán)節(jié)；所述的功率開關(guān)器件的脈寬調(diào)制信號的驅(qū)動和保護電路將6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號連接到高頻鏈單元和雙向斬波單元對應的功率開關(guān)器件，其輸入為高頻鏈單元和斬波單元的數(shù)字信號處理器脈寬調(diào)制輸出口的6路脈寬調(diào)制脈沖信號，輸出為6路脈寬調(diào)制功率驅(qū)動信號及保護信號； 所述的第二數(shù)字信號微處理器包括模擬信號輸入接口 用于輸入從上述高頻逆變輸入側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、高頻整流輸出側(cè)直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電壓檢測環(huán)節(jié)、雙向斬波輸出直流電流檢測環(huán)節(jié)得到的電壓和電流信號，經(jīng)過模擬輸入接口電路進行變換，然后輸出到高頻鏈單元和斬波單元的數(shù)字信號處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口；脈寬調(diào)制輸出口 實現(xiàn)輸出6路脈寬調(diào)制脈沖信號； 作為輔助控制的I/O 口 實現(xiàn)輸出作為輔助控制的1路I/O信號。
專利摘要本實用新型涉及一種蓄電池充放電裝置，包括依次連接的交流-直流電壓型PWM可控整流單元、與交流-直流電壓型PWM可控整流單元和第一直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第一全數(shù)字控制器，以及與直流-直流雙向斬波單元和第二直流環(huán)節(jié)濾波單元相連的第二全數(shù)字控制器；還包括一個雙向電壓型高頻鏈單元，所述的雙向電壓型高頻鏈單元還與所述的第二全數(shù)字控制器相連接。本實用新型蓄電池充放電裝置省去了工頻變壓器，降低了設備成本、音頻噪聲、和發(fā)熱，減小了體積和重量。
文檔編號H02J7/10GK201966673SQ20112005030
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者劉薇, 吳丹, 汪偉, 石媛, 陳嘉福, 高躍 申請人:中國船舶重工集團公司第七一二研究所