一種直流電源電性能寬帶頻檢測系統(tǒng)及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電源電性能檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種新能源直流電源電性能寬帶頻檢測系統(tǒng)及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源電動(dòng)汽車的不斷發(fā)展，與之配套的直流供電電源也越來越引起人們的關(guān)注。直流供電電源電能質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響的后端設(shè)備正常使用及電網(wǎng)的電能質(zhì)量。如當(dāng)直流電源穩(wěn)壓精度性能過差，將嚴(yán)重影響蓄電池使用壽命，甚至鼓包、爆炸危險(xiǎn)；當(dāng)直流電源紋波性能不符合標(biāo)準(zhǔn)，將產(chǎn)生高頻噪聲、不規(guī)則的信號(hào)等，因此對(duì)于直流供電電源的檢查必須引起重視。常規(guī)對(duì)直流電源電性能檢測一般通過調(diào)壓器或電網(wǎng)模擬器仿真電網(wǎng)電能質(zhì)量，通過滑動(dòng)電阻或電子負(fù)載模擬蓄電池組，吸收直流電源輸出的直流電能，在直流電源運(yùn)行過程中使用萬用表、鉗形表或功率分析計(jì)，對(duì)直流電源輸入、輸出電參數(shù)進(jìn)行采集，然后計(jì)算出其電性能指標(biāo)，評(píng)估直流電源電能性能的優(yōu)劣。
[0003]上述檢測方法在直流電性能檢測中存在以下不足:1、當(dāng)使用萬用表對(duì)直流電源電參數(shù)進(jìn)行采集時(shí)，存在測量參數(shù)采集不同步、精度低等問題；當(dāng)使用功率分析設(shè)備時(shí)，測試帶寬滿足不了直流電源紋波采集要求，需要增加其他設(shè)備，而且現(xiàn)有功率分析設(shè)備，不能準(zhǔn)確反映出直流電源輸出過程中電壓、電流的峰值、幅值變化。2、測試系統(tǒng)成本太高，功率分析設(shè)備價(jià)格動(dòng)輒十幾萬到三十幾萬之間，對(duì)于一般的直流電源供應(yīng)商將是一筆很大的開支，造價(jià)成本太高。3、使用滑動(dòng)電阻仿真蓄電池組進(jìn)行調(diào)節(jié)，靈活度差，實(shí)時(shí)精度低。使用電子負(fù)載對(duì)直流電源進(jìn)行測試時(shí)，由于電子負(fù)載全部為電子元器件，在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的雜波及高頻信號(hào)，由負(fù)載本身原因造成測試結(jié)果誤差無法估量，對(duì)直流電源測試數(shù)據(jù)置信度無法保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種直流電源電性能寬帶頻的檢測系統(tǒng)，旨在解決上述的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種直流電源電性能寬帶頻的檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)包括上位機(jī)、電網(wǎng)仿真電源、程控直流負(fù)載、示波器、電流采集探頭及差分探頭，所述上位機(jī)的信號(hào)輸入端分別連接所述電網(wǎng)仿真電源的信號(hào)輸出端、示波器的信號(hào)輸出端及程控直流負(fù)載的信號(hào)輸出端，所述示波器的第I通道過高壓差分探頭連接所述電網(wǎng)仿真電源的輸出端，所述示波器的第2通道經(jīng)電流采集探頭連接電網(wǎng)仿真電源的交流輸出端，所述示波器的第3通道通過高壓差分探頭連接所述程控直流負(fù)載的輸入端，所述示波器的第4通道經(jīng)電流采集探頭連接程控直流負(fù)載的輸入端，所述上位機(jī)安裝有基于SQL2005及Delphi6編程語言開發(fā)的仿真運(yùn)行系統(tǒng)的獨(dú)立軟件。
[0006]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述電網(wǎng)仿真電源采用IGBT/PWM脈寬調(diào)制方式控制及數(shù)字DDS頻率合成輸出標(biāo)準(zhǔn)正弦波。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述電網(wǎng)仿真電源的相電壓為10-300V，功率為1KVAo
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述電網(wǎng)仿真電源具備電能回饋式的單相或三相交流模擬源。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的程控直流負(fù)載是采用高效能鎳鉻合金材料。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的程控直流負(fù)載輸入電壓范圍150~600V，功率為30KW的純阻性任意可調(diào)的串并聯(lián)電阻陣列。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述示波器為帶寬200 MHz，采樣率高達(dá)I GS/s，帶有四個(gè)BNC輸入通道的數(shù)字示波器。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述示波器最大波形捕獲速率5000 wfm/so
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供基于權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括以下步驟:
A、將待測直流電源接入到權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的檢測系統(tǒng)；
B、啟動(dòng)電網(wǎng)仿真電源并輸出交流電壓；
C、啟動(dòng)待測直流電源設(shè)置器其輸出電壓、電流及直流電源輸出模式；
D通過上位機(jī)設(shè)置程控直流負(fù)載電壓及電流并且加載；
E、上位機(jī)讀取示波器輸入、輸出側(cè)電壓、電流參數(shù)，上位機(jī)軟件根據(jù)內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定計(jì)算測試結(jié)果；
F、判斷是否測試完畢，如是，則自動(dòng)生成檢測報(bào)告并結(jié)束，如否，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行下一個(gè)檢測項(xiàng)目直至判斷測試完畢生成檢測報(bào)告結(jié)束。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述上位機(jī)軟件基于SQL2005、Delphi6編程語言高級(jí)開發(fā)環(huán)境的Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:能真實(shí)仿真直流電源工作環(huán)境要求，在數(shù)據(jù)采集時(shí)，保證了測試過程中數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，為直流電源電能質(zhì)量指標(biāo)評(píng)估提供科學(xué)、準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)；系統(tǒng)基于SQL2005及Delphi編程語言開發(fā)的上位機(jī)分析軟件，可實(shí)現(xiàn)直流電源穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、限壓特性、限流特性、紋波系數(shù)、效率、功率因數(shù)等直流電源電能指標(biāo)的測試，并可以將測試過程中所有測試數(shù)據(jù)全部記錄到數(shù)據(jù)庫中，為直流電源工作過程開發(fā)、研宄及檢修提供依據(jù)；基于示波器參數(shù)采集系統(tǒng)，可滿足寬帶頻下直流電源性能指標(biāo)檢測，可分析直流電源在真實(shí)仿真工況下輸出性能的細(xì)微變化，為分析研宄直流電源輸出參數(shù)提供科學(xué)數(shù)據(jù)；程控純阻性直流負(fù)載避免了滑動(dòng)電阻式負(fù)載調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，同時(shí)又消除了電子式負(fù)載帶來的高頻雜波干擾，為直流電源電氣性能評(píng)估提供可靠數(shù)據(jù)；節(jié)約了企業(yè)成本，提供了測量精度。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的直流電源電性能寬帶頻的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的直流電源電性能寬帶頻的檢測方法的流程圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的軟件結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示出了本發(fā)明提供的直流電源電性能寬帶頻的檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)包括上位機(jī)、電網(wǎng)仿真電源、程控直流負(fù)載、示波器、電流采集探頭及差分探頭，所述上位機(jī)的信號(hào)輸入端分別連接所述電網(wǎng)仿真電源的信號(hào)輸出端、示波器的信號(hào)輸出端及程控直流負(fù)載的信號(hào)輸出端，所述示波器的第I通道過高壓差分探頭連接所述電網(wǎng)仿真電源的輸出端，所述示波器的第2通道經(jīng)電流采集探頭連接電網(wǎng)仿真電源的交流輸出端，所述示波器的第3通道通過高壓差分探頭連接所述程控直流負(fù)載的輸入端，所述示波器的第4通道經(jīng)電流采集探頭連接程控直流負(fù)載的輸入端，所述上位機(jī)安裝有基于SQL2005及Delphi6編程語言開發(fā)的仿真運(yùn)行系統(tǒng)的獨(dú)立軟件。能真實(shí)仿真直流電源工作環(huán)境要求，在數(shù)據(jù)采集時(shí)，保證了測試過程中數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，為直流電源電能質(zhì)量指標(biāo)評(píng)估提供科學(xué)、準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)；系統(tǒng)基于SQL2005及Delphi編程語言開發(fā)的上位機(jī)分析軟件，可實(shí)現(xiàn)直流電源穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、限壓特性、限流特性、紋波系數(shù)、效率、功率因數(shù)等直流電源電能指標(biāo)的測試，并可以將測試過程中所有測試數(shù)據(jù)全部記錄到數(shù)據(jù)庫中，為直流電源工作過程開發(fā)、研宄及檢修提供依據(jù)；基于示波器參數(shù)采集系統(tǒng)，可滿足寬帶頻下直流電源性能指標(biāo)檢測，可分析直流電源在真實(shí)仿真工況下輸出性能的細(xì)微變化，為分析研宄直流電源輸出參數(shù)提供科學(xué)數(shù)據(jù)；程控純阻性直流負(fù)載避免了滑動(dòng)電阻式負(fù)載調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，同時(shí)又消除了電子式負(fù)載帶來的高頻雜波干擾，為直流電源電氣性能評(píng)估提供可靠數(shù)據(jù)；節(jié)約了企業(yè)成本，提供了測量精度。
[0018]所述電網(wǎng)仿真電源采用IGBT/PWM脈寬調(diào)制方式控制及數(shù)字DDS頻率合成輸出標(biāo)準(zhǔn)正弦波。
[0019]所述電網(wǎng)仿真電源的相電壓為10-300V，功率為10KVA。
[0020]所述電網(wǎng)仿真電源具備電能回饋式的單相或三相交流模擬源。
[0021]所述的程控直流負(fù)載是采用高效能鎳鉻合金材料。
[0022]所述的程控直流負(fù)載輸入電壓范圍150~600V，功率為30KW的純阻性任意可調(diào)的串并聯(lián)電阻陣列。
[0023]所述示波器為帶寬200 MHz，采樣率高達(dá)I GS/s，帶有四個(gè)BNC輸入通道的數(shù)字示波器。
[0024]所述示波器最大波形捕獲速率5000 wfm/so
[0025]所述上位機(jī)是裝有基于SQL2005、Delphi6編程語言開發(fā)的仿真運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行軟件及示波器等設(shè)備獨(dú)立軟件的PC機(jī)。
[0026]所述的電網(wǎng)仿真電源是采用IGBT/PWM脈寬調(diào)制方式控制及數(shù)字DDS頻率合成技術(shù)，輸出標(biāo)準(zhǔn)正弦波，相電壓10