一种电池模拟器低功耗控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电池模拟器低功耗控制方法，包括如下步骤：通过对直流输出电压的采集和直流输出设定电压的读取，获得DC/DC当前输出电压值U

【技术实现步骤摘要】
一种电池模拟器低功耗控制方法
本专利技术涉及了电力电子
，具体涉及一种电池模拟器低功耗控制方法。
技术介绍
电池模拟器/双向直流电源是一种广泛应用于电机测功机平台、新能源/传统汽车动力测试台架以及电池包充放电测试台架的供电电源设备。随着新能源汽车大力发展，新能源汽车动力总成测试台架、电池包充放电测试设备等对电压调节范围宽、稳压精度高的电池模拟器/双向直流电源的需求量也越来越大。电池模拟器/双向直流电源一般由网侧PWM整流器(简称有源前端，ActiveFrontEnd，AFE)和双向buck-boost电路(简称DC/DC)单元组成，如图1所示。AFE单元用于实现三相电网的整流、回馈以及功率因数校正功能，而DC/DC单元则用于提供高精度、宽范围的直流输出电压。为适应未来新能源汽车产业的发展需求，一般测试设备对电池模拟器/双向直流电源电压调节范围要求为24V～1000V连续可调。根据国标《GB/T18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统第1部分：技术条件》要求，一般新能源控制器的直流电压范围为36V～750V，优选电压等级最高电压为600V，而1000V电压主要用于极限工况测试。作为一个电源设备(电池模拟器/双向直流电源)，为保证输出最大电压可达到1000V，其中间的直流母线电压(AFE单元的整流输出电压)要求至少在1050V左右。因此电池模拟器/双向直流电源长期以来，母线电压利用率不足60％，同时较高的母线电压势必引起较高的IGBT电压应力，同时增加了开关损耗，降低了系统效率，也不利于设备关键元器件的使用寿命。新能源汽车的快速发展得益于其相较于传统汽车没有/减少二氧化碳污染，然而在动力总成的测试过程中采用更低功耗的测功设备，有助于进一步降低一次侧的碳排放。一种电池模拟器/双向直流电源低功耗控制技术对整个新能源汽车动力总成测试、电池包充放电测试的低功耗运行非常有意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述
技术介绍
中所存在的问题，提供一种电池模拟器/双向直流电源低功耗控制方法，本技术旨在算法实现简单，减小IGBT等关键器件电压应力，降低系统开关损耗，提高系统效率。本专利技术为达到上述技术指标，所采用方案是：一种电池模拟器低功耗控制方法，包括以下步骤：通过电压采集卡对电池模拟器的直流输出电压反馈进行采集，通过对直流输出设定电压的读取，获得DC/DC实际输出电压量Udcfdb和目标输出电压参考值Udcref；DC/DC控制单元将获得的实际输出电压量Udcfdb和目标输出电压参考值Udcref通过控制板上的模拟量输出接口传输到AFE控制板上模拟量输入接口；或通过DC/DC控制板上的通讯接口传输至AFE控制板上的通讯接口；AFE控制单元根据传输获得的实际输出电压值Udcfdb和目标输出电压参考值Udcref进行判断；当DC/DC的目标输出电压参考值和实际输出电压值的误差小于εx，所述εx取10伏以下时，说明此时DC/DC的输出电压环处于稳态无差状态，AFE控制单元将输出母线电压参考值UBusRef设定为：UBusRef＝Udcref+50V；当DC/DC的目标输出电压参考值比实际输出电压值低εy以上，所述εy取10伏以上时，说明此时DC/DC的输出电压处于降压暂态过程，设定电压低于实际反馈电压值，DC/DC的输出电压环处于降压调节状态，此时AFE控制单元将输出母线电压参考值UBusRef设定为：UBusRef＝Udcfdb+50V；当DC/DC的目标输出电压参考值比实际输出电压值高εy以上，所述εy取10伏以上时，说明此时DC/DC的输出电压环处于升压暂态过程，设定电压高于实际反馈电压值，DC/DC处于升压调节状态，为保证DC/DC升压调节的动态性，此时AFE控制单元将输出母线电压参考值UBusRef设定为：UBusRef＝Udcref+50V；当母线电压参考值UBusRef小于母线电压最小参考值UBusRefMin时，所述UBusRefMin＝Ugrid×1.414+20V，母线电压参考值设定为母线电压最小参考值所述UBusRef＝UBusRefMin；当母线电压参考值UBusRef大于母线电压最大参考值UBusRefMax时，所述UBusRefMax由硬件耐压水平决定，母线电压参考值设定为母线电压最大参考值所述UBusRef＝UBusRefMax；电池模拟器中的AFE控制单元和DC/DC控制单元保持相互数据传输，并不断通过上述步骤循环检测目标输出电压参考值Udcref和实际输出电压值Udcfdb，并进行判断，动态调节AFE的直流母线电压设定值UBusRef，最终实现电池模拟器的直流母线电压自动调整，以最低最优直流母线电压运行，以保证电池模拟器/双向直流电源IGBT的低电压应力，降低系统开关损耗，提高电池模拟器关键器件使用寿命。优选的，所述电池模拟器/双向直流电源采用DC/DC控制单元的输出设定电压以及输出反馈电压作为AFE控制单位输出设定母线电压的设定判断依据；DC/DC控制单元向AFE单元传输直流输出设定电压和反馈电压的传输方式包括但不限于模拟量传输，ProfiNet通讯传输，RS485通讯传输。优选的，所述AFE为PWM整流器。本专利技术的有益效果：本专利技术方法除适用于电池模拟器/双向直流电源外，还能适用于各种多传动系统、四象限变频器，系统的AFE整流单元可以根据后级母线电压需求量进行自动调节，以达到节能目的。附图说明图1本专利技术控制方法流程图；图2电池模拟器/双向直流电源硬件拓扑结构图；图3AFE单元与DC/DC控制单元数据传输拓扑结构；图4同步旋转坐标系下AFE单元等效电路图5采用PI电压外环、电流内环的AFE单元控制框图图6为电池模拟器/双向直流电源直流母线电压自动调整逻辑框图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本专利技术的实现过程和原理进行说明。参考附图1本专利技术提供一种电池模拟器低功耗控制方法，包括以下步骤：通过电压采集卡对电池模拟器的直流输出电压反馈进行采集，通过对直流输出设定电压的读取，获得DC/DC实际输出电压量Udcfdb和目标输出电压参考值Udcref；DC/DC控制单元将获得的实际输出电压量Udcfdb和目标输出电压参考值Udcref通过控制板上的模拟量输出接口传输到AFE控制板上模拟量输入接口；或通过DC/DC控制板上的通讯接口传输至AFE控制板上的通讯接口；AFE控制单元根据传输获得的实际输出电压值Udcfdb和目标输出电压参考值Udcref进行判断；当DC/DC的目标输出电压参考值和实际输出电压值的误差小于εx，所述εx取10伏以下时，说明此时DC/DC的输出电压环处于稳态无差状态，AFE控制单元将输出母线电压参考值UBusRef设定为：UBusRef＝Udcref+50V；当DC/DC的目标输出电压参考值比实际输出电压值低εy以上，所述εy取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模拟器低功耗控制方法，其特征在于包括以下步骤：/n通过电压采集卡对电池模拟器的直流输出电压反馈进行采集，通过对直流输出设定电压的读取，获得DC/DC实际输出电压量U

【技术特征摘要】
1.一种电池模拟器低功耗控制方法，其特征在于包括以下步骤：
通过电压采集卡对电池模拟器的直流输出电压反馈进行采集，通过对直流输出设定电压的读取，获得DC/DC实际输出电压量Udcfdb和目标输出电压参考值Udcref；
DC/DC控制单元将获得的实际输出电压量Udcfdb和目标输出电压参考值Udcref通过控制板上的模拟量输出接口传输到AFE控制板上模拟量输入接口；或通过DC/DC控制板上的通讯接口传输至AFE控制板上的通讯接口；
AFE控制单元根据传输获得的实际输出电压值Udcfdb和目标输出电压参考值Udcref进行判断；
当DC/DC的目标输出电压参考值和实际输出电压值的误差小于εx，所述εx取10伏以下时，说明此时DC/DC的输出电压环处于稳态无差状态，AFE控制单元将输出母线电压参考值UBusRef设定为：UBusRef＝Udcref+50V；
当DC/DC的目标输出电压参考值比实际输出电压值低εy以上，所述εy取10伏以上时，说明此时DC/DC的输出电压处于降压暂态过程，设定电压低于实际反馈电压值，DC/DC的输出电压环处于降压调节状态，此时AFE控制单元将输出母线电压参考值UBusRef设定为：UBusRef＝Udcfdb+50V；
当DC/DC的目标输出电压参考值比实际输出电压值高εy以上，所述εy取10伏以上时，说明此时DC/DC的输出电压环处于升压暂态过程，设定电压高于实际反馈电压值，DC/DC处于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏胜，
申请(专利权)人：深圳市艾博尔电源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44