【摘 要】
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退役锂电池通过回收后再梯次利用,可最大化其生命周期和资源利用率,对电池模组级甚至电池包级的检测并应用可获得比电芯级更高的效率和经济效益。电池的健康状态(SOH)是梯次利用筛选和重组的重要依据,交流阻抗谱是评估SOH的重要手段,变频电流源作为锂电池模组交流阻抗测试系统的激励显得尤为重要。论文选用SiC MOSFET为开关器件,通过整流、逆变电路实现了频率可变、幅值可调的正弦电流输出。主要内容如下:整
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退役锂电池通过回收后再梯次利用,可最大化其生命周期和资源利用率,对电池模组级甚至电池包级的检测并应用可获得比电芯级更高的效率和经济效益。电池的健康状态(SOH)是梯次利用筛选和重组的重要依据,交流阻抗谱是评估SOH的重要手段,变频电流源作为锂电池模组交流阻抗测试系统的激励显得尤为重要。论文选用SiC MOSFET为开关器件,通过整流、逆变电路实现了频率可变、幅值可调的正弦电流输出。主要内容如下:整流部分选用电容滤波的三相不控整流电路,逆变部分选用电感滤波的单相全桥逆变电路,控制策略选用增量式比例调节方式闭环控制电流,逆变器调制方法选用倍频单极性SPWM。根据理论分析,设计了电源的软硬件电路,硬件部分完成主电路、控制电路和驱动电路的设计。主电路设计包括开关器件、滤波电感、软启动电阻,控制电路设计包括A/D采样、直流电压监测、软件过流保护、硬件过流保护、通讯和辅助电源模块等。软件部分阐述了基于DSP的软件设计思路,包含主程序设计思路、中断执行内容、电流跟踪算法以及上位机与主控板之间的通讯逻辑。针对SiC MOSFET开关时的电压、电流振荡影响电路的问题,通过优化驱动电阻降低了驱动电压尖峰和SiC MOSFET开关时的漏源极电压振荡;采取逆变器直流侧串联滤波器的方法抑制了直流电压纹波和逆变器输出电压尖峰;通过优化主控制板PCB降低了信号的高频杂波干扰。最后,搭建MATLAB仿真与实验平台,结果表明该电源取得较好的输出效果。
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