蓄电池多路充放电机
蓄电池多路充放电机采用高频电源技术设计制造，主电路采用三相三电平 Boost 整流器，三相二极管整流桥使用超快恢复新材料二极管或 SiC 二极管；共用驱动信号，降低了控制和驱动的难度。相比其他组合方案具有效率高、器件数量少的优点；PFC 部分采用三相无中线 VIENNA 结构的拓扑。Vienna 拓扑采用 DSP 数字控制，控制灵活，可移植性强:采用单路锯齿波载波调制电流环控制器输出的调制信号被馈送给锯齿波载波，保持恒定的开关频率,控制电路采取双环的控制方式，即电压外环+电流内环。它可以支持三种输入方式：三相交流输入、直流输入、单相交流输入。三种输入方式接入时模块具有自动识别功能。具有超宽恒功率范围、超高满载工作温度和超低待机功耗等特点，模块采用智能风冷的散热方式，功率密度高，占用空间小；带有热插拔和电池反接保护功能，组屏简便。 放电部分采用斩波技术设计制造，控制电路采用数字及模拟电路相结合的控制方式，通过高精度霍尔传感器将电压及电流模拟信号采集隔离比较后送给单片机进行处理，主功率元器件采用以英飞凌第四代IGBT功率模块作为开关元器件，由升压及降压以及控制单元组成整个完善的系统体系。放电部分可选择电阻消耗或者反馈电网方式，电阻消耗型负载采用新型PTC材料，安全无污染、寿命长。
蓄电池多路充放电机具有四种工作模式：充电模式、放电模式、放-充模式和充-放-充循环模式，用户可根据蓄电池的使用情况选择相应模式对其进行维护保养充电。
蓄电池多路充放电机属于我公司专利产品，其关键技术是大功率电力电子技术和嵌入控制技术。与传统设备相比，体积小、重量轻、效率高、智能化、操作简便、保护功能丰富，整机具有丰富的控制接口，包括CAN2.0、RS232、RS485及网络通信接口等，这些接口可以灵活进行扩展和转换，机箱结构多样化。
蓄电池多路充放电机采用是为蓄电池组专门设计的充放电设备，可对变（输）电站、电厂等直流电源，铁路机车、装甲、坦克、车辆、发电车等车用铅酸、镉镍、氢镍和铁锂等蓄电池的维护、容量校对，从而提高电池的寿命，保证直流电源和机车车辆等设备安全运行。该设备采用可编程控制器作为主控单元，8英寸彩色液晶触摸屏作为人机界面。
1.1 工作原理
设备的工作原理框图如图1.1所示。
a 三电平PFC原理图
b 交错并联LLC原理框图
c 充电模块原理图
由三相有源PFC、DC/DC变换、辅助电源、输入、输出检测及保护电路组成。前级三相有源PFC电路和EMI输入电路实现交流输入的整流滤波和功率因素的校正，以满足EMC标准和得到小于5%的电流总谐波含量（THDi）；三相有源PFC由单独的DSP进行控制，根据交流输入电压，对输入电流进行校正，使其跟随交流输入电压，并按照环路计算的结果产生PWM波进行驱动主电路，并执行相关的保护措施；后级的DC/DC变换器由DSP产生PWM波控制前级PFC输出的直流电压、经过高频变压器输出后再整流滤波输出电流电压，从而将前级整流电压转换成充电模块要求的稳定的直流电压。
辅助电源利用三相有源PFC的直流输出，产生控制电路所需的各路电源。输入检测电路实现交流输入电压、电流等检测功能，用于PFC的控制和保护。DC/DC的检测保护电路包括输出电压电流的检测，温度的检测等，这些信号用于DC/DC的控制和保护。
CAN/485总线实现整流模块与控制模块的通信以及多个整流模块之间的均流作用。
d 放电模块原理图
图1.1 工作原理框图
1.2 主要技术指标（参考值）
| 产品参数 | |||
| 型号Model | HRC-C500V40A-6/CF165V100A-1 | ||
| 充电机 | 放电机 | ||
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输入特性 |
输入电压Input Voltage | 260Vac～475Vac，三相+PE | 48-165V |
| 电网频率 Grid Frequency | 45Hz～65Hz | — | |
| 功率因数 Power Factor | ≥0.99 @50％～100％满载输出功率 | — | |
| 谐波 THDi | ≤5％ @50％～100％满载输出功率 | — | |
| 效率 Efficiency | >95.5%（满载） | >96%（满载） | |
| 输入电流Input Current | ＜40A | ≤100A | |
| 输入功率 Input Power | ＜21KW | ＜16.5KW | |
| 待机功耗 Standby Power | 25±0.5W | ||
| 重量 Weight | 180KG | ||
| 外形尺寸 Shape size | 见输入/输出接线图 | ||
| 输出电压Output Voltage | 50-500V | 48-165V | |
| 输出电流Output Current | 0-40A | 0-360A | |
| 输出路数Output modes | 6路 | 1路 | |
| 输出功率Output Power | ≤20KW | ≤16.5KW | |
| 电压精度Voltage Precision | ＜±0.5％ | ||
| 电流精度Current Precision | ≤±1％（输出负载20％～100％额定范围） | ||
| 输出纹波 Output Ripple | ≤1% | ||
| 时间精度 Time Precision | ≤±10S/24h | ||
| 充电精度Charging Precision | 电压/0.01V 电流/0.1A Time/1S | ||
| 环境条件 | 工作温度Working Temperature | －20℃～＋75℃，60℃以上需降额使用 不带液晶显示（－40℃～＋75℃） | |
| 储存温度 Storage Temperature | －30℃～＋75℃ 不带液晶显示（－40℃～＋75℃） | ||
| 相对湿度 Relative Humidity | ≤95％RH，无冷凝 | ||
| 海拔高度 Altitude | ≤2000m无需降额，>2000m ,每上升100米工作温度降低1℃ | ||
| MTBF | >500,000小时 | ||
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E M C |
浪涌 Surge | NB/T 33001-2010， NB/T 33008-1-2013 线-线：±1kV ，线-地： ±2kV 等级：3 参考标准： GB/T 17626.5-2008 | |
| EFT | ±2kV 等级：3 参考标准： GB/T 17626.4-2008 | ||
| ESD | ±6kV/±8kV 等级：3 参考标准： GB/T 17626.2-2006 | ||
| 射频电磁场辐射抗扰度 Radiated Susceptibility | 10V/m 等级：3 参考标准：GB/T 17626.3-2006 | ||
| 传导抗扰Conduction Immunity | 符合标准限值@0.15～30MHz 参考标准： GB/T9254-2008 | ||
| 辐射抗扰Radiated Immunity | 符合标准限值@30MHz～1GHz 参考标准： GB/T9254-2008 | ||
| 传导发射 Conductive emission | Class A，满足电动汽车非车载整车直流充电机通用技术规范，NB/T 33001-2010， NB/T 33008-1-2013 | ||
| 辐射发射 Radiation Emission | Class A，满足电动汽车非车载整车直流充电机通用技术规范，NB/T 33001-2010， NB/T 33008-1-2013 | ||
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其他 |
BMS供电 BMS Power Supply | 12V/24V选配（标准产品不带） | |
| 保护功能 Protection Function | 输入过/欠压保护、输出过压保护、过温保护、内部母线故障保护、短路保护、后台通讯中断、反接保护等 | ||
| 连接器 Connector | 安德森/REMA/充电枪/客户约定 | ||
| 通讯Communication Method | RS232/RS485/CAN2.0(A/B)可选 | ||
| 指示灯 Indicator Light | 绿色:电源接入 黄色: 正常工作 红色:故障报警 | ||
| 散热方式 Cooling | 风扇主动冷却 | ||
| 安规要求 Safety requirements | 满足电动汽车非车载整车直流充电机通用技术规范，NB/T 33001-2010， NB/T 33008-1-2013 | ||
| 启动时间 Start-up time | 输出启动时间 3~8s | ||
| 绝缘电阻 insulation resistance | 直流部分、交流部分对外壳之间以及交流部分对直流部分之间的绝缘电阻≥10MΩ | ||
| 绝缘强度 Insulation strength | 交流输入端子对壳体 2500V 直流电压 1 分钟，无击穿、无飞弧现象，稳态漏电流小于 10mA； 交流输入端子对直流输出端子 2500V 直流电压 1 分钟，无击穿、无飞弧现象，稳态漏电流小于 10mA； 直流输出端子对壳体 2500V 直流电压 1 分钟，无击穿、无飞弧现象，稳态漏电流小于 10mA | ||
| ROHS | R5 | ||
| 注：直流输入或者单相输入需特殊定制！ | |||
