本发明涉及到一种给蓄电池放电的电路和方法，具体涉及到一种电流可控的蓄电池放电电路及基于蓄电池放电电路的放电方法。
背景技术：
1、业内人士都知道，蓄电池放电方法通常有以下几种：第一种用能量回馈放电，将蓄电池电能逆变回馈电网；第二种采用晶体管做放电回路控制；第三种采用电阻直接连接蓄电池放电；第四种采用电子开关器件控制电阻通断控制输出电流。第一种方案的成本较高，且元器件数量多，控制复杂，可靠性相对较低，不适合用作蓄电池的大电流放电；第二种由于本身工作在放大状态并且需要多管并联，再加上因自身发热而需散热器，从而导致整个放电设备的体积庞大，更主要的是：由于晶体管元器件的耐压均较低，无法适用于高压大功率场合；第三种方案的放电电流不受控制，无法根据需要调整放电电流，因而不能适应蓄电池的大电流放电。因此，目前用于蓄电池进行大电流放电均采用了电子开关器件控制电阻通断来控制输出电流的方式。但这种方式由于功率放电电阻存在较大的寄生电感(包括：放电电阻寄生电感和电路寄生电感参数)，在功率器件斩波的过程中储存能量，由于电感自身不消耗能量，这部分能量会越积越多，在电子开关器件关断时会在电子开关器件上产生高压尖峰，经常导致电子开关器件的损坏，维护成本较高。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种防止在电子开关器件上产生高压尖峰的电流可控的蓄电池放电电路。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电流可控的蓄电池放电电路，包括：放电用负载、吸收电容、n个并联在一起的斩波桥臂、控制所有斩波桥臂接续工作的放电控制电路、以及与所述的放电控制电路相连的人机系统，所述的放电用负载包括n个放电电阻，n≥3，每个斩波桥臂包括：两个串联在一起的可控电子开关器件，其中一个为上管，另一个为下管，所有上管的相应端并联在一起、与所述吸收电容的相应端和蓄电池的负极相连，所述下管的相应端并联在一起、与所述吸收电容的另一端相连，上管与相应下管之间的连接点通过相应的放电电阻与蓄电池的正极输出线路相连，蓄电池的正极输出线路上设置有电流采样电路；所述的可控电子开关器件内置或外置有续流二极管；所述吸收电容的两端设置有电压采样电路。
3、作为一种优选方案，在所述的一种电流可控的蓄电池放电电路中，所述的可控电子开关器件为igbt或者功率mosfet。
4、作为一种优选方案，在所述的一种电流可控的蓄电池放电电路中，所述的正极输出线路中串设有放电控制开关。
5、作为一种优选方案，在所述的一种电流可控的蓄电池放电电路中，所述的放电控制开关为可控电子开关器件。
6、作为一种优选方案，在所述的一种电流可控的蓄电池放电电路中，所述的人机系统为：组态控制系统、pc机或电位器数显表。
7、作为一种优选方案，在所述的一种电流可控的蓄电池放电电路中，所述的电流传感器为分流器或电流互感器。
8、本发明还提供了一种防止在电子开关器件上产生高压尖峰的基于本发明所述的电流可控的蓄电池放电电路的电流可控的蓄电池放电方法，具体步骤为：
9、1)通过人机系统选择工作模式，在选择恒功率放电的工作模式下，设定工作功率、工作电压，并将其送至放电控制电路；在选择恒电阻放电的工作模式下，设定工作电压、放电电阻，并将其送至放电控制电路；
10、2)采用错相的脉宽调制信号对所有并联在一起的斩波桥臂进行驱动、让其接续工作，两两相继工作的斩波桥臂之间的相位差为360°/n；每个斩波桥臂在其工作的一个周期内，处于上半周期时，下管先开通，使得蓄电池通过相应的放电电阻进行放电，处于下管关断上管导通的死区时间内，用吸收电容吸收下管关断产生的尖峰电压、并存能，处于下半周期时，上管导通，吸收电容将储存的能量，部分能量回馈到蓄电池中，部分能量释放在相应的放电电阻上；重复步骤2)，直至放电结束。
11、作为一种优选方案，在所述的一种电流可控的蓄电池放电方法中，所述脉宽调制信号的产生方法为：根据工作功率p和工作电压u或工作电压b和放电电阻r计算出对应的电流值i，为了防止出现冲击电流过大，在计算时设置了爬坡时间ts和系统每次循环计算时间tc，由it＝i/(ts/tc)计算出tc时间内电流的累加量it，由当前蓄电池的电压u、放电电阻r，通过d＝it/(u/r)计算出爬坡占空比即腔宽调制信号来控制上管和下管互补导通，所有斩波桥臂以错相的方式接续工作；由于蓄电池在放电过程中，放电电阻和蓄电池的电压参数会出现变化，为了实现精确的放电控制，所述的放电控制电路中还引入了电流内环电压外环的pi控制算法，根据设定值iref、比例系数p、以及电流采样电路采集到的输出电流值idb,通过kp＝(iref-idb)*p计算出比例值,根据上一次计算的误差值ki’、积分系数i，通过ki＝ki’+(i*(iref-idb))计算出积分误差系数ki，通过一次计算所得的id＝kp+ki，转换成占空比输出给斩波桥臂的上管和下管。
12、本发明的有益效果是：
13、1、本发明所述的蓄电池放电电路由于采用的元器件数量较少，使得形成的放电设备的体积减小，成本降低。
14、2、本发明通过电压采样和电流采样、并根据采样的电压和电流来改变用于驱动上、下管的脉宽控制信号，实现了放电电流的可控；此外，由于本发明所述的放电电路中还设置了吸收电容，在上半周，下管开通时，蓄电池通过相应的放电电阻进行放电，当下管关断、上管导通时，用吸收电容吸收下管关断产生的尖峰电压、并存能，在下半周，上管导通，吸收电容将储存的能量，部分能量回馈到蓄电池中，部分能量释放在相应的放电电阻上；从而在抑制高压尖峰，保护了电子开关器件的同时，还回收了部分能量，并使得整个放电电路的可靠性得到了大幅提升。
15、3、本发明所述的放电方法对n个斩波桥臂进行错相控制，即：两两相邻斩波桥臂之间的相位差为360°/n,由于多组桥臂同时控制放电，使得电流纹波波动较小，相较于单桥臂，每组桥臂上的负载电流大幅降低。
16、4、本发明所述的放电方法通过采用电流内环电压外环的pi控制算法，实现对放电过程的闭环控制，实现了放电电流的可控，大大提高了整个放电电路运行的可靠性。
1.一种电流可控的蓄电池放电电路，包括：放电用负载，其特征在于，所述的放电用负载包括有n个放电电阻，n≥3，所述的电流可控的蓄电池放电电路还包括：吸收电容、n个并联在一起的斩波桥臂、控制所有斩波桥臂接续工作的放电控制电路、以及与所述的放电控制电路相连的人机系统，每个斩波桥臂包括：两个串联在一起的可控电子开关器件，其中一个为上管，另一个为下管，所有上管的相应端并联在一起、与所述吸收电容的相应端和蓄电池的负极相连，所述下管的相应端并联在一起、与所述吸收电容的另一端相连，上管与相应下管之间的连接点通过相应的放电电阻与蓄电池的正极输出线路相连，蓄电池的正极输出线路上设置有电流采样电路；所述的可控电子开关器件内置或外置有续流二极管；所述吸收电容的两端设置有电压采样电路。
2.根据权利要求1所述电流可控的蓄电池放电电路，其特征在于，所述的可控电子开关器件为igbt或者功率mosfet。
3.根据权利要求1所述电流可控的蓄电池放电电路，其特征在于，所述的正极输出线路中串设有放电控制开关。
4.根据权利要求3所述电流可控的蓄电池放电电路，其特征在于，所述的放电控制开关为可控电子开关器件。
5.根据权利要求1所述电流可控的蓄电池放电电路，其特征在于，所述的人机系统为：组态控制系统、pc机或电位器数显表。
6.根据权利要求1所述电流可控的蓄电池放电电路，其特征在于，所述的电流传感器为分流器或电流互感器。
7.一种电流可控的蓄电池放电方法，蓄电流可控的蓄电池放电方法基于权利要求1至6中任一项所述的电流可控的蓄电池放电电路，所述蓄电池放电方法的具体步骤为：
8.根据权利要求7所述的电流可控的蓄电池放电方法，其特征在于，所述脉宽调制信号的产生方法为：根据工作功率p和工作电压u或工作电压b和放电电阻r计算出对应的电流值i，为了防止出现冲击电流过大，在计算时设置了爬坡时间ts和系统每次循环计算时间tc，由it＝i/(ts/tc)计算出tc时间内电流的累加量it，由当前蓄电池的电压u、放电电阻r，通过d＝it/(u/r)计算出爬坡占空比即腔宽调制信号来控制上管和下管互补导通，所有斩波桥臂以错相的方式接续工作；由于蓄电池在放电过程中，放电电阻和蓄电池的电压参数会出现变化，为了实现精确的放电控制，所述的放电控制电路中还引入了电流内环电压外环的pi控制算法，根据设定值iref、比例系数p、以及电流采样电路采集到的输出电流值idb,通过kp＝(iref-idb)*p计算出比例值,根据上一次计算的误差值ki’、积分系数i，通过ki＝ki’+(i*(iref-idb))计算出积分误差系数ki，通过一次计算所得的id＝kp+ki，转换成占空比输出给斩波桥臂的上管和下管。
