电流互感器标定用大电流发生装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电流互感器标定用大电流发生装置及其控制方法，包括主交流接触器、大电流发生器、整流及滤波电路、正向交流接触器、负向交流接触器、采样电阻、集中控制器；本发明专利技术采用集中控制器实现电流在‑1200A与+1200A之间的连续可调，为电流互感器标定提供‑1200A~+1200A直流信号和精确电流大小的参考信号，进而更好地解决电池剩余容量的精确计算问题。

Large current generator and its control method for calibration of current transformer

The invention discloses a current transformer calibration device and its control method with high current, including the main AC contactor, high current generator, rectifier and filter circuit, positive negative AC contactor, AC contactor, sampling resistance, centralized controller; the invention adopts the centralized controller to realize the current continuously adjustable between 1200A and +1200A, the calibration reference signal provides 1200A~+1200A DC signal and accurate current size of the current transformer, so as to better solve the problem of accurate calculation of residual capacity of battery.

【技术实现步骤摘要】
电流互感器标定用大电流发生装置及其控制方法
本专利技术涉及一种电流互感器标定用大电流发生装置及其控制方法，可广泛应用于电动汽车锂电池及电流互感器制造领域。
技术介绍
随着经济发展和人们对生存环境不断提高的要求，节能减排成为工业界必须面对的问题。根据全球碳排放调查统计，汽车尾气排放的二氧化碳为24％，仅次于传统能源加工和再利用的排放量。而在汽车产业中，传统燃油汽车的尾气排放是最重要的污染源之一。与高污染、高能耗的燃油汽车相比，电动汽车依靠电力驱动，噪声低能效高，无污染物排出，在节能、环保和清洁等方面具有明显的优势，因此，电动汽车的发展近来备受关注，它的大规模应用被视为缓解能源紧缺和大气环境污染以及促进低碳经济实现的最有效方式之一，以其为代表的新能源汽车是未来汽车产业发展的必然趋势。目前大功率动力电池管理系统理论研究许多工程师缺乏经验，常常片面地将消费电子产品中的“单体电池”的管理技术或将电动自行车中的“小电池组”管理技术平移到“大功率动力电池组”中。近两年来，越来越多的学者和工程师关注大功率动力电池组的一些典型问题，人们更多地将电池组作为一个整体来研究，更多地关注电池的不一致性及其产生的原因，并注意到在大功率电池组中因为热力场分布的不均匀而增加了电池管理难度。针对“大功率动力电池组”衍生了一系列的专业技术，如：电池组的热力学建模与热管理技术、高压绝缘自诊断技术及预充电电路技术等。当前在汽车行业，发展电动汽车实现动力系统的电气化，推动传统汽车产业的创新、转型，在国际上已经形成了广泛共识。随着电动汽车(EV)的技术研究的深入，汽车变得“越来越电”，再加上商业化和军事化的应用、日益增加的满载电力系统，使得汽车上电力系统的管理势在必行，动态预测汽车内部功率流和能量存储子系统的精确优化控制，从而提出了汽车功率和能量管理的研究方向。电池管理系统通过检测电池的电压、充放电电流和电池组温度来估测电池的剩余容量(SOC)，控制电池充放电均衡，并对电池组进行热控制管理和与车载监控系统、充电机进行CAN通讯，实现协调控制和优化充电，保障电池安全和延长电池寿命。在电池管理系统众多功能中，以剩余容量估计、均衡控制和热控制管理最为核心。剩余容量是判断电池“过充”和“过放”等一系列故障的基础，它的确定是电池管理系统的重点。同时由于剩余容量在电池使用过程中表现为高度的非线性，准确估计剩余容量与采集电流的准确性有直接关系，由于剩余容量通常采用电流积分法进行估算的，电流积分的准确性与电流检测精度密切相关，电流检测通常用电流互感器来实现检测，因此，为了准确估算剩余容量，测量电池充放电电流的电流互感器精度要高，而在充放电电池管理系统中剩余容量估算所选用的电流互感器测量电流的精度是否满足测量精度的要求，目前市场还没有能够提供可以正反方向可调，且电流大小可调的高精度可变电流源，为电流互感器测量精度标定提供标准信号源，为此本专利技术提出电流互感器标定用大电流发生装置及其控制方法，为选用满足电池管理剩余容量估算精度要求的电流互感器提供重要的检测手段，进而更好地解决电池剩余容量电流的精确计算问题。目前，大电流发生器只能产生单向电流，且精度较低，无法作为电流互感器测量精度的标定试验时标准信号源，而电动汽车目前正朝着环保节能方向发展，有些电动汽车已带有能量回收装置，即在汽车制动停车过程中可以将动能转化为电能，实现制动时给电池充电，这样动力电池电流的流动方向就存在正向工作电流流向和负向制动能量回收电流流向，所以，对于动力电池剩余容量的估算双向电流测量均要准确，才能获得准确剩余容量值。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种电流互感器标定用大电流发生装置及其控制方法，为电流传感器标定提供-1200A～+1200A正、反方向直流信号，精确度高，进而很好的解决电池剩余容量电流的精确计算问题。为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征在于，包括主交流接触器、大电流发生器、整流及滤波电路、正向交流接触器、负向交流接触器、采样电阻、集中控制器；所述主交流接触器的输出端与所述大电流发生器的输入端连接；所述大电流发生器的输出端与所述整流及滤波电路的输入端连接；所述整流及滤波电路的输出端分别与所述正向交流接触器和负向交流接触器的输入端连接；所述正向交流接触器和负向交流接触器的输出端均与所述采样电阻连接；所述采样电阻的输出端与所述集中控制器的输入端连接；所述集中控制器的输出端分别与主交流接触器、大电流发生器、正向交流接触器和负向交流接触器的控制端连接。前述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是，所述集中控制器包括电压采集电路、电源、通信接口电路、报警器、温度传感器、微处理器、触摸屏、主电源控制驱动电路、主电源控制电路、正向电流控制驱动电路、正向电流控制电路、负向电流控制驱动电路、负向电流控制电路、伺服电机驱动电路；所述电压采集电路的输入端与采样电阻的输出端连接；电压采集电路的输出端与微处理器的A/D端连接；触摸屏与微处理器的I/O口连接；电源输出端与微处理器的电源端连接；通信接口电路与微处理器的通信接口端连接；报警器与微处理器I/O口连接；主电源控制驱动电路、正向电流控制驱动电路和负向电流控制驱动电路的输入端分别与微处理器的I/O口连接；主电源控制驱动电路的输出端与主电源控制电路的输入端连接；主电源控制电路的输出端与主交流接触器的控制端连接；正向电流控制驱动电路的输出端与正向电流控制电路的输入端连接，正向电流控制电路的输出端与正向交流接触器的控制端连接；负向电流控制驱动电路的输出端与负向电流控制电路的输入端连接，负向电流控制电路的输出端与负向交流接触器的控制端连接；温度传感器的输出端与微处理器A/D端连接；伺服电机驱动电路的输入端与微处理器的I/O口连接，伺服电机驱动电路的输出端与大电流发生器连接，用于驱动大电流发生器中的自耦变压器伺服电机自动调压电路工作。前述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：所述大电流发生器包括自耦变压器伺服电机自动调压电路、升流变压器；自耦变压器伺服电机自动调压电路的输入端与主交流接触器的输出端连接，自耦变压器伺服电机自动调压电路的输出端与升流变压器的输入端连接，升流变压器的输出端与整流及滤波电路连接。前述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：升流变压器的输出线圈为1匝，升流变压器功率为10kW。前述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：所述整流及滤波电路包括整流桥和平波电抗器，平波电抗器的输入端与整流桥的输出端连接，用于抑制电流的波动；所述整流桥采用四只额定电流2500A及以上的可控硅组成的桥式整流电流。前述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：所述正向交流接触器和负向交流接触器均采用额定电流2500A及以上的交流接触器，且接触器触点接触电阻小于1mΩ。前述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：所述采样电阻为阻值为40μΩ的精密电阻，连接采样电阻、被测电流互感器的输出回路电阻限制在2.5mΩ及以下，最大输出交流电流值达2000A。前述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：所述触摸屏用于设置并显示人为设定的电流值和电流方向，当电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征在于，包括主交流接触器、大电流发生器、整流及滤波电路、正向交流接触器、负向交流接触器、采样电阻、集中控制器；所述主交流接触器的输出端与所述大电流发生器的输入端连接；所述大电流发生器的输出端与所述整流及滤波电路的输入端连接；所述整流及滤波电路的输出端分别与所述正向交流接触器和负向交流接触器的输入端连接；所述正向交流接触器和负向交流接触器的输出端均与所述采样电阻连接；所述采样电阻的输出端与所述集中控制器的输入端连接；所述集中控制器的输出端分别与主交流接触器、大电流发生器、正向交流接触器和负向交流接触器的控制端连接。

【技术特征摘要】
1.一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征在于，包括主交流接触器、大电流发生器、整流及滤波电路、正向交流接触器、负向交流接触器、采样电阻、集中控制器；所述主交流接触器的输出端与所述大电流发生器的输入端连接；所述大电流发生器的输出端与所述整流及滤波电路的输入端连接；所述整流及滤波电路的输出端分别与所述正向交流接触器和负向交流接触器的输入端连接；所述正向交流接触器和负向交流接触器的输出端均与所述采样电阻连接；所述采样电阻的输出端与所述集中控制器的输入端连接；所述集中控制器的输出端分别与主交流接触器、大电流发生器、正向交流接触器和负向交流接触器的控制端连接。2.根据权利要求1所述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是，所述集中控制器包括电压采集电路、电源、通信接口电路、报警器、温度传感器、微处理器、触摸屏、主电源控制驱动电路、主电源控制电路、正向电流控制驱动电路、正向电流控制电路、负向电流控制驱动电路、负向电流控制电路、伺服电机驱动电路；所述电压采集电路的输入端与采样电阻的输出端连接；电压采集电路的输出端与微处理器的A/D端连接；触摸屏与微处理器的I/O口连接；电源输出端与微处理器的电源端连接；通信接口电路与微处理器的通信接口端连接；报警器与微处理器I/O口连接；主电源控制驱动电路、正向电流控制驱动电路和负向电流控制驱动电路的输入端分别与微处理器的I/O口连接；主电源控制驱动电路的输出端与主电源控制电路的输入端连接；主电源控制电路的输出端与主交流接触器的控制端连接；正向电流控制驱动电路的输出端与正向电流控制电路的输入端连接，正向电流控制电路的输出端与正向交流接触器的控制端连接；负向电流控制驱动电路的输出端与负向电流控制电路的输入端连接，负向电流控制电路的输出端与负向交流接触器的控制端连接；温度传感器的输出端与微处理器A/D端连接；伺服电机驱动电路的输入端与微处理器的I/O口连接，伺服电机驱动电路的输出端与大电流发生器连接，用于驱动大电流发生器中的自耦变压器伺服电机自动调压电路工作。3.根据权利要求1所述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：所述大电流发生器包括自耦变压器伺服电机自动调压电路、升流变压器；自耦变压器伺服电机自动调压电路的输入端与主交流接触器的输出端连接，自耦变压器伺服电机自动调压电路的输出端与升流变压器的输入端连接，升流变压器的输出端与整流及滤波电路连接。4.根据权利要求3所述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：升流变压器的输出线圈为1匝，升流变压器功率为10kW。5.根据权利要求1所述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：所述整流及滤波电路包括整流桥和平波电抗器，平波电抗器的输入端与整流桥的输出端连接，用于抑制电流的波动；所述整流桥采用四只额定电流2500A及以上的可控硅组成的桥式整流电流。6.根据权利要求1所述的一种电流互感器标定用大电流发生装置，其特征是：...

【专利技术属性】
技术研发人员：段明浩，张金波，宋佳佳，赵浩然，张腾龙，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32