CN109884531A - 一种锂电池化成容量测试电源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池化成容量测试电源装置，由高频隔离整流/逆变模块、低压直流母线、无纹波充/放电模块、能量优化控制器、CAN总线收发模块、CAN总线组成，通过高频隔离整流/逆变模块控制市电侧的电流为正弦波，并控制低压直流母线上的电压稳定在6V，无纹波充/放电模块根据能量优化控制器的指令来对待测锂电池充放电，采用CAN总线的分布式电源***，实现待测锂电池的集中管理，由能量优化控制器对各无纹波充/放电模块进行统一管理，根据能量优化控制器的指令来控制无纹波充/放电模块对待测锂电池充放电。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池测试领域，尤其涉及一种锂电池化成容量测试电源装置。
背景技术
锂离子电池因为能量密度高，技术日益成熟而成为能量存储技术的重要发展方向。然而，锂离子电池相对于传统的铅酸蓄电池，生产工艺更加复杂，测试也更加严格。在出厂前，所有锂离子电池都要经过化成测试和容量测试两个环节。这两个测试过程都要对锂离子电池进行多次循环充放电试验。这些是通过一个专门的测试电源来实现，但目前此类电源的效率都极低。
以目前国内锂离子电池标杆企业新能源(东莞)有限公司采用的锂离子电池测试电源装置来说，电池充电测试时效率小于50％，电池放电测试效率则完全是零了，因为其电池放电是通过电阻热消耗掉的。而且，放电过程中的热量又使得车间空调负载加重，进一步加剧了生产的耗电。所以，锂电池企业都是耗能大户，通常年电费都能达到数千万元。
国外产品有美国阿宾(Arbin)仪器公司生产的LABT系列产品，美国必测(Bitrode)公司生产的VCF-CD系列电池充放电机，德国迪卡龙公司生产MCR/MCDR系列的电池化成机柜，选用的技术比较先进，精度也较高，但价格高。
最近几年国内厂家，江苏金帆电源科技有限公司生产的UC-3000GS母线性电池化成充放电电源，惠州市新科华实业有限公司生产的逆变型直流母线充放电机，虽然都有部分能量回馈功能，但在化成精度控制方面都有些不足，原因还是对双向逆变器的研究不够深入，对开关电源的纹波抑制不理想造成的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种锂电池化成容量测试电源装置，设计一种单级式全软开关七管高频隔离整流/逆变电路。通过拓宽各个开关管的软开关实现范围，提高电路轻载下的效率。通过增加辅助电路和改善PWM模式的方法来拓宽开关管零电压开通范围，以此提高电路效率；提出有源纹波抑制电路方案来设计一种有源纹波抑制电路。该方案通过在电池侧增加一个反相纹波电流或者纹波电压耦合单元，从而达到无充放电电流纹波的目的。克服无源器件对有源纹波抑制电路的负面影响；优化控制算法，使数字控制中在一个开关周期中的一个点进行采样，减少受采样电路延迟的影响。
为实现上述目的，本发明提供的一种锂电池化成容量测试电源装置是这样实现的：
一种锂电池化成容量测试电源装置，包括高频隔离整流/逆变模块、低压直流母线、无纹波充/放电模块、能量优化控制器、CAN总线收发模块、CAN总线，高频隔离整流/逆变模块连接在市电与低压直流母线之间，控制市电侧的电流为正弦波，并控制低压直流母线上的电压稳定在6V，无纹波充/放电模块连接在低压直流母线和待测锂电池之间，采用分布式结构，即一个无纹波充/放电模块对应一个待测锂电池，需要对待测锂电池充电时，无纹波充/放电模块完成充电功能，需要对待测锂电池放电时，无纹波充/放电模块完成放电功能，CAN总线连接在无纹波充/放电模块与CAN总线收发模块之间，CAN总线收发模块接收能量优化控制器传来的控制信息后，再通过CAN总线传输给无纹波充/放电模块，根据能量优化控制器的指令来控制无纹波充/放电模块对待测锂电池充放电。
本发明的高频隔离整流/逆变模块上设有三管电路逆变电路和半桥式四管电路，由DSP处理器、接线端子Uin、第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3，第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7，第1—7二极管：D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，第1—3电容：C1、C2、C3，变压器TX、第一电感Lf组成，接线端子Uin与低压直流母线连接，第一半导体场效晶体管Q1的源极与接线端子Uin的负极连接，第一半导体场效晶体管Q1的栅极接入DSP处理器，第一二极管D1和第一电容C1并联后连接在第一半导体场效晶体管Q1的源极与漏极之间，第一半导体场效晶体管Q1的漏极再与变压器TX的原边绕组一端P1相连；第三半导体场效晶体管Q3的漏极与接线端子Uin的正极连接，第三半导体场效晶体管Q3的栅极接入DSP处理器，第三二极管D3和第三电容C3并联后连接在第三半导体场效晶体管Q3的源极与漏极之间，第三半导体场效晶体管Q3的源极再接入变压器TX的原边绕组两端之间；第二半导体场效晶体管Q2的源极与接线端子Uin的负极连接，第二半导体场效晶体管Q2的栅极接入DSP处理器，第二二极管D2和第二电容C2并联后连接在第二半导体场效晶体管Q2的源极与漏极之间，第二半导体场效晶体管Q2的漏极再与变压器TX的原边绕组另一端P2相连；第一绝缘栅双极型晶体管Q4的集电极与变压器TX的副边绕组一端S1连接，第四二极管D4串联在第一绝缘栅双极型晶体管Q4的集电极与发射极之间，第五二极管D5串联在第二绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极与发射极之间，第一绝缘栅双极型晶体管Q4的发射极与第二绝缘栅双极型晶体管Q5的发射极连接，第一绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极与第二绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极连接后接入DSP处理器；变压器TX的副边绕组两端之间接地，第三绝缘栅双极型晶体管Q6的集电极与变压器TX的副边绕组另一端S2连接，第六二极管D6串联在第三绝缘栅双极型晶体管Q6的集电极与发射极之间，第七二极管D7串联在第四绝缘栅双极型晶体管Q7的集电极与发射极之间，第三绝缘栅双极型晶体管Q6的发射极与第四绝缘栅双极型晶体管Q7的发射极连接，第三绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极与第四绝缘栅双极型晶体管Q7的栅极连接后接入DSP处理器，第一电感Lf串联在第二绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极、第四绝缘栅双极型晶体管Q7的集电极和市电之间。
本发明的DSP处理器产生PWM脉冲信号分别控制第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3和第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7的开断，市电电压在正半周时，因为第一半导体场效晶体管Q1的栅极和第二半导体场效晶体管Q2的栅极、第一绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极、第二绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极和第三绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极、第四绝缘栅双极型晶体管Q7的栅极都有共通区间，这使得第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3和第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7能实现零电压开通；当市电电压在负半周时，第一绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极、第二绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极和第三绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极、第四绝缘栅双极型晶体管Q7的栅极信号与市电电压正半周时互换，尽管DSP处理器产生PWM脉冲信号含工频正弦波分量，但因为三管电路逆变电路和半桥式四管电路的PWM模式，使得偶数次的变压器TX伏秒乘积与相邻奇数次的变压器TX伏秒乘积差才是真正作用到变压器TX上的伏秒乘积，所以变压器TX仍然工作为高频励磁电流模式，只含有很小的工频励磁电流，变压器TX的体积比传统工频变压器小很多。
本发明的无纹波充/放电模块上设有无纹波充/放电电路，由第八二极管D8、第四半导体场效晶体管Q8、第五半导体场效晶体管Q9、第九二极管D9、第二电感L1、有源纹波抑制电路组成，为了提高电路效率，采用同步整流技术，利用第四半导体场效晶体管Q8、第五半导体场效晶体管Q9反向驱动导通时导通电阻小的特性来降低电路在低压大电流下的通态损耗，其中：第八二极管D8串联在第四半导体场效晶体管Q8的漏极和源极之间，第四半导体场效晶体管Q8的漏极与低压直流母线的正极连接，第二电感L1串联在第四半导体场效晶体管Q8的源极、第五半导体场效晶体管Q9的源极与有源纹波抑制电路之间，第九二极管D9串联在第五半导体场效晶体管Q9的漏极和源极之间后再接低压直流母线的负极，第四半导体场效晶体管Q8的栅极、第五半导体场效晶体管Q9的栅极均接到CAN总线上，有源纹波抑制电路再与待测锂电池连接，第四半导体场效晶体管Q8和第五半导体场效晶体管Q9采用互补脉冲驱动，以实现同步整流，以及迅速地切换电流方向。
本发明的有源纹波抑制电路是通过在待测锂电池侧增加一个反相纹波电流或者纹波电压耦合单元，从而达到无充放电电流纹波的目的。
本发明的能量优化控制器采用TMS320F28335PGFA芯片作为内核来优化控制算法，使数字控制中在一个开关周期中的一个点进行采样，通过能量优化控制器采集各待测锂电池状态，根据测试需求对无纹波充/放电模块发出电压和电流指令，能量优化控制器的优化功能合理管理无纹波充/放电模块充放电状态，使各无纹波充/放电模块从低压直流母线抽取或灌入的电流总和最小，以减小低压直流母线与市电之间的能量交换，提高***的效率。
由于本发明采用单级式七管全软开关高频隔离整流/逆变电路和无纹波充/放电电路来设计一种适用于锂电池产业的分布式电池化成容量测试电源***的结构，从而可以得到以下有益效果：
1.本发明采用单级式七管全软开关高频隔离整流/逆变电路，有别于传统的对低压电池先做高频隔离升压，再做逆变的两级式结构。电路左侧低压直流端是一个三管电路逆变电路，右侧市电端是一个半桥式四管电路。通过拓宽各个开关管的软开关实现范围，提高电路轻载下效率。通过增加辅助电路或者改善PWM模式的方法来拓宽开关管零电压开通范围以提高电路效率，降低轻载下的电流波形失真度，减小对电网的污染。
2.本发明采用同步整流技术，提高了电路效率，利用功率半导体场效晶体管反向驱动导通时导通电阻小的特性来降低电路在低压大电流下的通态损耗。基本结构采用两个半导体场效晶体管互补脉冲驱动，以实现同步整流，以及迅速地切换电流方向。同时，有别于现有复杂的多相Interleave并联来实现无纹波电流的技术，通过在电池侧增加一个反相纹波电流或者纹波电压耦合单元组成有源纹波抑制电路，从而达到无充放电电流纹波的目的。
附图说明
图1为本发明一种锂电池化成容量测试电源装置的工作原理图；
图2为本发明一种锂电池化成容量测试电源装置的三管电路逆变电路和半桥式四管电路原理图；
图3为本发明一种锂电池化成容量测试电源装置的市电电压正半周时第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3，第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7的PWM模式；
图4为本发明一种锂电池化成容量测试电源装置的无纹波充/放电电路原理图。
主要元件符号说明。
| 高频隔离整流/逆变模块 | 1 | 低压直流母线 | 2 |
| 无纹波充/放电模块 | 3 | 能量优化控制器 | 4 |
| CAN总线收发模块 | 5 | CAN总线 | 6 |
| 有源纹波抑制电路 | 7 |
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1至4，所示为本发明中的一种锂电池化成容量测试电源装置，包括高频隔离整流/逆变模块1、低压直流母线2、无纹波充/放电模块3、能量优化控制器4、CAN总线收发模块5、CAN总线6。
如图1所示，所述的高频隔离整流/逆变模块1连接在市电与低压直流母线2之间，高频隔离整流/逆变模块1采用集中式结构，功率较大，一方面控制市电侧的电流为正弦波，另一方面控制低压直流母线2上的电压稳定在6V，无纹波充/放电模块3连接在低压直流母线2和待测锂电池之间，采用同步整流技术，提高了电路效率，利用功率半导体场效晶体管反向驱动导通时导通电阻小的特性来降低电路在低压大电流下的通态损耗。并采用分布式结构，即采用两个半导体场效晶体管互补脉冲驱动，以实现同步整流，以及迅速地切换电流方向，其中一个无纹波充/放电模块3对应一个待测锂电池，需要对待测锂电池充电时，无纹波充/放电模块3完成充电功能，需要对待测锂电池放电时，无纹波充/放电模块3完成放电功能，CAN总线6连接在无纹波充/放电模块3与CAN总线收发模块5之间，能量优化控制器4对各无纹波充/放电模块3进行统一管理，CAN总线收发模块5接收能量优化控制器4传来的控制信息后，再通过CAN总线6传输给无纹波充/放电模块3，根据能量优化控制器4的指令来控制无纹波充/放电模块3对待测锂电池充放电，采用CAN总线6的分布式电源***，实现待测锂电池的集中管理，远程控制，化成全自动控制。
如图2所示，所述的高频隔离整流/逆变模块1上设有三管电路逆变电路和半桥式四管电路，由DSP处理器、接线端子Uin、第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3，第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7，第1—7二极管：D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，第1—3电容：C1、C2、C3，变压器TX、第一电感Lf组成，接线端子Uin与低压直流母线2连接，第一半导体场效晶体管Q1的源极与接线端子Uin的负极连接，第一半导体场效晶体管Q1的栅极接入DSP处理器，第一二极管D1和第一电容C1并联后连接在第一半导体场效晶体管Q1的源极与漏极之间，第一半导体场效晶体管Q1的漏极再与变压器TX的原边绕组一端P1相连；第三半导体场效晶体管Q3的漏极与接线端子Uin的正极连接，第三半导体场效晶体管Q3的栅极接入DSP处理器，第三二极管D3和第三电容C3并联后连接在第三半导体场效晶体管Q3的源极与漏极之间，第三半导体场效晶体管Q3的源极再接入变压器TX的原边绕组两端之间；第二半导体场效晶体管Q2的源极与接线端子Uin的负极连接，第二半导体场效晶体管Q2的栅极接入DSP处理器，第二二极管D2和第二电容C2并联后连接在第二半导体场效晶体管Q2的源极与漏极之间，第二半导体场效晶体管Q2的漏极再与变压器TX的原边绕组另一端P2相连；第一绝缘栅双极型晶体管Q4的集电极与变压器TX的副边绕组一端S1连接，第四二极管D4串联在第一绝缘栅双极型晶体管Q4的集电极与发射极之间，第五二极管D5串联在第二绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极与发射极之间，第一绝缘栅双极型晶体管Q4的发射极与第二绝缘栅双极型晶体管Q5的发射极连接，第一绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极与第二绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极连接后接入DSP处理器；变压器TX的副边绕组两端之间接地，第三绝缘栅双极型晶体管Q6的集电极与变压器TX的副边绕组另一端S2连接，第六二极管D6串联在第三绝缘栅双极型晶体管Q6的集电极与发射极之间，第七二极管D7串联在第四绝缘栅双极型晶体管Q7的集电极与发射极之间，第三绝缘栅双极型晶体管Q6的发射极与第四绝缘栅双极型晶体管Q7的发射极连接，第三绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极与第四绝缘栅双极型晶体管Q7的栅极连接后接入DSP处理器，第一电感Lf串联在第二绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极、第四绝缘栅双极型晶体管Q7的集电极和市电之间，其中：
三管电路逆变电路和半桥式四管电路的控制基本结构是一个电压外环加电流内环的双环控制结构。其中的电压外环控制输入电压(低压直流母线2电压)跟踪指令电压(6V)。电压环误差经补偿器后由正弦波信号调制，产生电流环的指令信号。该信号通过电流闭环调节电感电流(即市电侧电流)为正弦波。因为第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3，第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7件都是双向的，所以可以实现能量的双向流动。通过拓宽第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3，第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7的软开关实现范围，提高电路轻载下的效率，降低轻载下的电流波形失真度，减小对电网的污染。
所述的DSP处理器产生PWM脉冲信号分别控制第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3和第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7的开断，市电电压正半周时第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3，第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7的PWM模式如图3所示，市电电压在正半周时，因为第一半导体场效晶体管Q1的栅极和第二半导体场效晶体管Q2的栅极、第一绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极、第二绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极和第三绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极、第四绝缘栅双极型晶体管Q7的栅极都有共通区间，这使得第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3和第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7能实现零电压开通；当市电电压在负半周时，第一绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极、第二绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极和第三绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极、第四绝缘栅双极型晶体管Q7的栅极信号与市电电压正半周时互换，尽管DSP处理器产生PWM脉冲信号含工频正弦波分量，但因为三管电路逆变电路和半桥式四管电路的PWM模式，使得偶数次的变压器TX伏秒乘积与相邻奇数次的变压器TX伏秒乘积差才是真正作用到变压器TX上的伏秒乘积，所以变压器TX仍然工作为高频励磁电流模式，只含有很小的工频励磁电流，变压器TX的体积比传统工频变压器小很多。
如图4所示，所述的无纹波充/放电模块3上设有无纹波充/放电电路，由第八二极管D8、第四半导体场效晶体管Q8、第五半导体场效晶体管Q9、第九二极管D9、第二电感L1、有源纹波抑制电路7组成，为了提高电路效率，采用同步整流技术，利用第四半导体场效晶体管Q8、第五半导体场效晶体管Q9反向驱动导通时导通电阻小的特性来降低电路在低压大电流下的通态损耗，其中：第八二极管D8串联在第四半导体场效晶体管Q8的漏极和源极之间，第四半导体场效晶体管Q8的漏极与低压直流母线2的正极连接，第二电感L1串联在第四半导体场效晶体管Q8的源极、第五半导体场效晶体管Q9的源极与有源纹波抑制电路7之间，第九二极管D9串联在第五半导体场效晶体管Q9的漏极和源极之间后再接低压直流母线2的负极，第四半导体场效晶体管Q8的栅极、第五半导体场效晶体管Q9的栅极均接到CAN总线6上，有源纹波抑制电路7再与待测锂电池连接，第四半导体场效晶体管Q8和第五半导体场效晶体管Q9采用互补脉冲驱动，以实现同步整流，以及迅速地切换电流方向。
所述的有源纹波抑制电路7是通过在待测锂电池侧增加一个反相纹波电流或者纹波电压耦合单元，从而达到无充放电电流纹波的目的。
所述的能量优化控制器4采用TMS320F28335PGFA芯片作为内核来优化控制算法，使数字控制中在一个开关周期中的一个点进行采样，能量优化控制器4的基本功能是采集各待测锂电池状态，根据测试需求对无纹波充/放电模块3发出电压和电流指令，它的优化功能合理管理无纹波充/放电模块3充放电状态，使各无纹波充/放电模块3从低压直流母线2抽取或灌入的电流总和最小，以减小低压直流母线2与市电之间的能量交换，提高***的效率，即实现了与市电间能量交换的集中管理，又实现了各待测锂电池单独灵活的充放电功能；且低压直流母线2被设置在6V的安全电压内，使得锂电池的无纹波充/放电模块3可以灵活放置在不同区域的机架上，各机架再通过安全的低压直流母线2排连接到一起接到高频隔离整流/逆变模块1，各个无纹波充/放电模块3通过CAN总线6与能量优化控制器4通信，所以，这样的结构可以充分节能，而且有利于生产布局。
本发明的工作原理与工作过程如下：
如图1所示，通过高频隔离整流/逆变模块1控制市电侧的电流为正弦波，并控制低压直流母线2上的电压稳定在6V，无纹波充/放电模块3根据能量优化控制器4的指令来对待测锂电池充放电，采用同步整流技术，提高电路的效率，利用功率半导体场效晶体管反向驱动导通时导通电阻小的特性来降低电路在低压大电流下的通态损耗，并采用分布式结构，即采用两个半导体场效晶体管互补脉冲驱动，以实现同步整流，以及迅速地切换电流方向，其中一个无纹波充/放电模块3对应一个待测锂电池，需要对待测锂电池充电时，无纹波充/放电模块3完成充电功能，需要对待测锂电池放电时，无纹波充/放电模块3完成放电功能，采用CAN总线6的分布式电源***，实现待测锂电池的集中管理，远程控制，化成全自动控制，将各个无纹波充/放电模块3接入CAN总线6，由能量优化控制器4对各无纹波充/放电模块3进行统一管理，CAN总线收发模块5接收能量优化控制器4传来的控制信息后，再通过CAN总线6传输给无纹波充/放电模块3，根据能量优化控制器4的指令来控制无纹波充/放电模块3对待测锂电池充。
Claims (5)
1.一种锂电池化成容量测试电源装置，其特征在于：包括高频隔离整流/逆变模块、低压直流母线、无纹波充/放电模块、能量优化控制器、CAN总线收发模块、CAN总线，所述高频隔离整流/逆变模块连接在市电与所述低压直流母线之间，控制市电侧的电流为正弦波，并控制所述低压直流母线上的电压稳定在6V，所述无纹波充/放电模块连接在所述低压直流母线和待测锂电池之间，采用分布式结构，即一个所述无纹波充/放电模块对应一个待测锂电池，需要对待测锂电池充电时，所述无纹波充/放电模块完成充电功能，需要对待测锂电池放电时，所述无纹波充/放电模块完成放电功能，所述CAN总线连接在所述无纹波充/放电模块与所述CAN总线收发模块之间，所述CAN总线收发模块接收所述能量优化控制器传来的控制信息后，再通过所述CAN总线传输给所述无纹波充/放电模块，根据所述能量优化控制器的指令来控制所述无纹波充/放电模块对待测锂电池充放电。
2.根据权利要求1所述的锂电池化成容量测试电源装置，其特征在于：所述高频隔离整流/逆变模块上设有三管电路逆变电路和半桥式四管电路，由DSP处理器、接线端子Uin、第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3，第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7，第1—7二极管：D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7，第1—3电容：C1、C2、C3，变压器TX、第一电感Lf组成，接线端子Uin与低压直流母线连接，第一半导体场效晶体管Q1的源极与接线端子Uin的负极连接，第一半导体场效晶体管Q1的栅极接入DSP处理器，第一二极管D1和第一电容C1并联后连接在第一半导体场效晶体管Q1的源极与漏极之间，第一半导体场效晶体管Q1的漏极再与变压器TX的原边绕组一端P1相连；第三半导体场效晶体管Q3的漏极与接线端子Uin的正极连接，第三半导体场效晶体管Q3的栅极接入DSP处理器，第三二极管D3和第三电容C3并联后连接在第三半导体场效晶体管Q3的源极与漏极之间，第三半导体场效晶体管Q3的源极再接入变压器TX的原边绕组两端之间；第二半导体场效晶体管Q2的源极与接线端子Uin的负极连接，第二半导体场效晶体管Q2的栅极接入DSP处理器，第二二极管D2和第二电容C2并联后连接在第二半导体场效晶体管Q2的源极与漏极之间，第二半导体场效晶体管Q2的漏极再与变压器TX的原边绕组另一端P2相连；第一绝缘栅双极型晶体管Q4的集电极与变压器TX的副边绕组一端S1连接，第四二极管D4串联在第一绝缘栅双极型晶体管Q4的集电极与发射极之间，第五二极管D5串联在第二绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极与发射极之间，第一绝缘栅双极型晶体管Q4的发射极与第二绝缘栅双极型晶体管Q5的发射极连接，第一绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极与第二绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极连接后接入DSP处理器；变压器TX的副边绕组两端之间接地，第三绝缘栅双极型晶体管Q6的集电极与变压器TX的副边绕组另一端S2连接，第六二极管D6串联在第三绝缘栅双极型晶体管Q6的集电极与发射极之间，第七二极管D7串联在第四绝缘栅双极型晶体管Q7的集电极与发射极之间，第三绝缘栅双极型晶体管Q6的发射极与第四绝缘栅双极型晶体管Q7的发射极连接，第三绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极与第四绝缘栅双极型晶体管Q7的栅极连接后接入DSP处理器，第一电感Lf串联在第二绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极、第四绝缘栅双极型晶体管Q7的集电极和市电之间。
3.根据权利要求1所述的锂电池化成容量测试电源装置，其特征在于：所述DSP处理器产生PWM脉冲信号分别控制第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3和第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7的开断，市电电压在正半周时，因为第一半导体场效晶体管Q1的栅极和第二半导体场效晶体管Q2的栅极、第一绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极、第二绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极和第三绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极、第四绝缘栅双极型晶体管Q7的栅极都有共通区间，这使得第1—3半导体场效晶体管：Q1、Q2、Q3和第1—4绝缘栅双极型晶体管：Q4、Q5、Q6、Q7能实现零电压开通；当市电电压在负半周时，第一绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极、第二绝缘栅双极型晶体管Q5的栅极和第三绝缘栅双极型晶体管Q6的栅极、第四绝缘栅双极型晶体管Q7的栅极信号与市电电压正半周时互换，尽管DSP处理器产生PWM脉冲信号含工频正弦波分量，但因为三管电路逆变电路和半桥式四管电路的PWM模式，使得偶数次的变压器TX伏秒乘积与相邻奇数次的变压器TX伏秒乘积差才是真正作用到变压器TX上的伏秒乘积，所以变压器TX仍然工作为高频励磁电流模式，只含有很小的工频励磁电流，变压器TX的体积比传统工频变压器小很多。
4.根据权利要求1所述的锂电池化成容量测试电源装置，其特征在于：所述无纹波充/放电模块上设有无纹波充/放电电路，由第八二极管D8、第四半导体场效晶体管Q8、第五半导体场效晶体管Q9、第九二极管D9、第二电感L1、有源纹波抑制电路组成，为了提高电路效率，采用同步整流技术，利用第四半导体场效晶体管Q8、第五半导体场效晶体管Q9反向驱动导通时导通电阻小的特性来降低电路在低压大电流下的通态损耗，其中：第八二极管D8串联在第四半导体场效晶体管Q8的漏极和源极之间，第四半导体场效晶体管Q8的漏极与低压直流母线的正极连接，第二电感L1串联在第四半导体场效晶体管Q8的源极、第五半导体场效晶体管Q9的源极与有源纹波抑制电路之间，第九二极管D9串联在第五半导体场效晶体管Q9的漏极和源极之间后再接低压直流母线的负极，第四半导体场效晶体管Q8的栅极、第五半导体场效晶体管Q9的栅极均接到CAN总线上，有源纹波抑制电路再与待测锂电池连接，第四半导体场效晶体管Q8和第五半导体场效晶体管Q9采用互补脉冲驱动，以实现同步整流，以及迅速地切换电流方向。
5.根据权利要求1所述的锂电池化成容量测试电源装置，其特征在于：所述能量优化控制器采用TMS320F28335PGFA芯片作为内核来优化控制算法，使数字控制中在一个开关周期中的一个点进行采样，通过所述能量优化控制器采集各待测锂电池状态，根据测试需求对所述无纹波充/放电模块发出电压和电流指令，所述能量优化控制器的优化功能合理管理所述无纹波充/放电模块充放电状态，使各所述无纹波充/放电模块从低压直流母线抽取或灌入的电流总和最小，以减小所述低压直流母线与市电之间的能量交换，提高***的效率。
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