[实用新型]一种电池模拟器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池领域，具体涉及一种电池模拟器。 

背景技术

对于智能电网所用到的储能逆变器、电动汽车的充电桩、以及新能源汽车电机等在生产过程中都需要通过电池模拟器对其性能进行测试。传统的电池模拟器多采用AC/DC与DC/DC配合控制的两级结构，这无疑将会降低系统的整机效率，造成能源的浪费；传统的电池模拟器较多考虑的是电池放电段的动态特性模拟，将电能从交流转变为直流提供给负载，如光伏电池模拟器、锂离子动力电池模拟器等，无法将负载回馈的电能传回电网，因而无法较为真实的对各类电池的充电特性进行模拟，并不适用于储能逆变器、充电桩等对电池充电特性模拟要求较高的场合。 

由于储能逆变器、充电桩等对电池充电特性模拟要求较高的设备，所针对的储能电池的种类较多，现有测试方法通常需要准备多种不同类型的真实电池，真实电池具有体积大、寿命短、维护困难、污染环境等缺点，从而增大了研发的成本，增加了成品的测试周期。同时由于测试依赖真实电池，测试的灵活性较差，能量无法回馈电网，造成试验的能源浪费。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电池模拟器，以解决上述传统模拟器系统的整机效率低，不适用于对电池充电特性模拟要求较高的场合，以及真实电池的研发成本高、测试周期长的问题。 

技术方案具体如下： 

一种电池模拟器，包括三相工频变压器、驱动电路和控制器，还包括三相PWM变流器； 

所述三相工频变压器具有用于连接电网的原边，其副边与所述三相PWM变流器的交流侧连接； 

所述三相PWM变流器的直流侧与负载连接； 

所述驱动电路分别与所述三相PWM变流器和所述控制器电连接； 

所述控制器分别与所述三相PWM变流器的直流侧电压传感器、直流侧电流传感器、所述三相PWM变流器的交流侧电压传感器、交流侧电流传感器连接； 

所述控制器，采集所述三相PWM变流器的直流侧和交流侧的电压电流信号，通过所述驱动电路，控制所述三相PWM变流器实现对电池的充放电特性的模拟。 

进一步：所述三相PWM变流器为三相电压型PWM变流器。 

进一步：所述三相PWM变流器的电路结构为三相全控桥拓扑结构。 

进一步：所述三相全控桥拓扑结构包括两电平三相全控桥拓扑结构、二极管箝位型五电平拓扑结构、电容嵌位型五电平拓扑结构、二极管嵌位型三电平拓扑结构或电容嵌位型三电平拓扑结构。 

进一步：所述三相电压型PWM变流器的直流侧包括正输出端和负输出端。 

进一步：还包括熔断器，所述正输出端与所述熔断器的一端连接，所述熔断器的另一端与所述负载的正极相连接，所述负输出端与所述负载的负极相连接。 

进一步：所述控制器包括控制板和控制系统；其中，所述控制板包括数据采集模块、运算模块、通讯模块和脉冲宽度调制模块PWM，所述运算模块分别与所述数据采集模块、所述PWM模块和所述通讯模块连接，所述通讯模块与所述控制系统连接，所述PWM模块和所述驱动电路连接；所述数据采集模块将采集的电压电流信号传输给所述运算模块，所述控制系统通过所述通讯模块将操作指令传输给所述运算模块，所述运算模块将所述电压电流信号和所述操作指令处理运算后得到控制信号，并将所述控制信号传输给所述PWM模块，所述PWM模块将所述控制信号发送给所述驱动电路。 

进一步：所述控制系统包括工控机、可编程逻辑控制器PLC或连有显示器的控制模块。 

进一步：所述负载包括充电桩或储能逆变器。 

本实用新型的有益效果是： 

（1）本实用新型采用AC/DC单级变流器结构，可有效提高系统整机 的运行效率； 

（2）变流器采用了能量可以在直流侧和交流侧之间双向流动的全控型双向变流器，可实现充电桩、储能逆变器充电时的能量回馈电网，有效的节约电能； 

（3）本实用新型更多的关注于电池模拟器的通用性和充电过程的模拟，该电池模拟器工作有两种模式：充电模式和放电模式；兼顾了传统电池模拟器放电特性的模拟，同时更加注重对电池的充电过程模拟，实现对不同种类、不同容量、不同电压等级电池的灵活模拟； 

（4）可实现对不同种类电池的模拟，如磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、光伏电池、铅酸电池等多种电池的充、放电外特性模拟； 

（5）可实现对各类电池不同容量、不同电压等级的灵活设置； 

（6）可实现对电池充放电过程中电池容量、电压、电流特性的模拟； 

（7）可实现对电池充、放电时间的灵活调整；