JZL750Q30動力鋰電池充電電源模塊

摘要：本文描述了動力鋰電池充放電源整流模塊，JZL750Q30的主要功能與電氣性能指標，意為高精度動力鋰離子電池直流充電系統(tǒng)、高等級電力直流屏柜之電源整流模塊的配置提供技術參考，也為動力鋰電池化成充電、分檢放電生產(chǎn)設備的組建，作以應用技術說明。

關鍵詞：整流模塊，動力鋰電池，鋰電池化成分檢設備。
1　概述
1.1 產(chǎn)品用途：一種提供AC-DC、DC-DC用作電能量轉(zhuǎn)換的整流模塊。
1.2說明書編制依據(jù)：中華人民共和國《電力用高頻開關整流模塊》DL-T781-2001國家標準。
注: 因動力鋰電池充電電源模塊類的國家標準仍未出臺, 考慮到DL-T781-2001在行業(yè)內(nèi)的技術指標等級要求較高，內(nèi)容制定較為嚴謹, 故以沿用。
2　引言
該電源整流模塊，能夠單tai獨立或N+M并機完成交流到直流，直流到直流的高品質(zhì)電能源轉(zhuǎn)換。模塊置有MPC電源監(jiān)控與LED多功能指示及4位數(shù)顯功能，通過置于面板上的按鍵及電位器，可對整流模塊的直流輸出電壓、電流進行手動調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)化應用時，通過系統(tǒng)中配置的上位機，自動對電源整流模塊的電壓、電流進行高精度調(diào)節(jié)及必要的系統(tǒng)所需參數(shù)設定。模塊具備輸入過欠壓、直流輸出過壓、過流、過熱等故障自檢及保護功能。外形為2U結(jié)構(gòu)，尺寸為：高87mmX寬430mmX深430mm。
3　主要應用技術
動力鋰電池充放電源整流模塊JZL750Q30，是高精度動力鋰電池直流集成系統(tǒng)中，所占功能性模塊數(shù)量份額Z多、功率等級Z大、成本造價zui高的重要核心模塊群。其對品質(zhì)、精度的要求，以及系統(tǒng)應用場所可靠性的何等重要，是可想而知的，由此，電源整流模塊JZL750Q30不但預置有多種自檢及保護功能外，Z主要的是引入了“N+M并機備份電隔離均流技術”及高轉(zhuǎn)換效率、高可靠的“全橋移相LLC諧振自適應全軟開關功率變換技術”，用以加強直流系統(tǒng)的可靠運行。
3.1并機均流
整流模塊在一臺以上用作系統(tǒng)化配置時，直流輸出線均是并接于合閘母線上, 因系統(tǒng)內(nèi)的每臺整流模塊的靜態(tài)及動態(tài)電阻無法做到*而形成差異，致使并機輸出電流無法均等，由此，必須在每臺單元整流模塊內(nèi)設置功能性并機均流單元電路，用來控制整流模塊到合閘母線上的直流輸出電流分別均等。
3.2N+M并機備份電隔離均流技術
“N+M并機備份電隔離均流技術”有別于常規(guī)的并機均流技術，常規(guī)均流電路與功率直流輸出電路為電氣不隔離方式，在一臺以上作直流母線并接配置時，會因整流模塊在維護時的熱插撥插針失步或其它原因，會存在模塊輸出電路與直流母線接觸不良或開路現(xiàn)象發(fā)生，如此，極有可能造成母線大電流旁路到均流電路中去，燒毀系統(tǒng)所有均流電路而導致整個直流系統(tǒng)崩潰。作電氣隔離了的均流技術，對系統(tǒng)不會構(gòu)成此類影響。
3.3全橋移相LLC諧振自適應全軟開關功率變換技術
由于其技術工作模式的特殊性及固有特征的存在，解決了常規(guī)開關功率變換技術所存在的以下關鍵技術問題: 
其一、全橋移相ZVS模式，在空載或較輕負載條件下工作時，因滯后臂功率開關器件不能很好的進入ZVS模式下工作，出現(xiàn)固有環(huán)流現(xiàn)象而不得已以熱耗功，來維持系統(tǒng)的平衡關系。高頻輸出整流二極管無論在任何負載條件下, 均為電流硬開通及關斷工作模式，使得整個功率變換過程出現(xiàn)綜合性高功耗而帶來的過熱及高EMI問題發(fā)生；
其二、常規(guī)kW級以上大功率LLC諧振軟開關功率變換技術，在空或較輕載條件下，為迎合輸出穩(wěn)壓精度與系統(tǒng)穩(wěn)定性，大多以調(diào)PWM之硬開關方式并加大輸出死負載電阻來維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，亦然呈現(xiàn)出與全橋移相ZVS模式類同的以熱耗功缺陷；
其三、常規(guī)kW級以上大功率LLC諧振軟開關功率變換技術，在空或較輕載條件下，因其PID自控制技術的幅頻特性及相位裕度為定值，在LLC諧振調(diào)頻與PWM調(diào)脈寬的結(jié)合點處因失調(diào)而出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生。
然而，全橋移相LLC諧振自適應全軟開關功率變換技術，不同于以上，它在空或較輕載條件下均在軟開關模式下工作, 整流模塊即使*在空載條件下工作時, 模塊的穩(wěn)壓穩(wěn)、流精度均可滿足0.1%等級要求，且死負載電阻不足電源功率總定值的0.1%；
由于其為全軟開關工作模式，使得功率開關器件于零電壓、快速整流二極管于斷續(xù)或臨界斷續(xù)狀態(tài)下工作，較少存在開關應力及二極管反向恢復帶來的高頻損耗、高EMI等不良現(xiàn)象，從而，解決了以前它類功率變換器諸多不良問題，使得整流模塊具有更高頻、高效、高功率密度、低噪聲等諸多優(yōu)點，為整流模塊產(chǎn)品的小型化、直冷化結(jié)構(gòu)方式及高品質(zhì)要求，奠定了良好基礎，亦為本文所主張的現(xiàn)代綠色新能源化直流充放電電源系統(tǒng)所需之基礎模塊應用，給予可行性支持。

JZL750Q30動力鋰電池充電電源模塊

4　主要技術特點
4.1應用了較高效率的“全橋移相LLC諧振自適應全軟開關功率變換技術”，高頻噪聲低，功率損耗小，效率高，優(yōu)良的電磁兼容性及精準的電氣特性；
4.2應用了“N+M并機備份電隔離均流技術”，使得系統(tǒng)更穩(wěn)定。如系統(tǒng)出現(xiàn)個別模塊故障，則故障模塊會自動退出；負母線如出現(xiàn)接觸不良或開路現(xiàn)象發(fā)生，不會像它類非電氣隔離方式均流技術所構(gòu)成的可能造成系統(tǒng)崩潰現(xiàn)象，且具有理想的N+M均流運行精度。注：N+M，N表示電源系統(tǒng)中的模塊額定用量，M表示模塊冗余度；
4.3應用了高速高精度模擬PID自動控制技術，使得電源模塊直流輸出穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度精0.1%，可以很好地支持高等級動力鋰電池充放電系統(tǒng)、電動大吧車充電站、電力直流屏、動力鋰電池化成、分檢設備的構(gòu)建與高精度要術；
4.4直流輸出具有無級調(diào)整恒壓、衡恒流功能，根據(jù)負載容量要求可隨時進行參數(shù)設定；
4.5具有短路自適應回縮特性，輸出即使處于長期短路狀態(tài)，整流模塊也不致?lián)p壞；
4.6具有輸出防反接功能，當輸出電池反接時，模塊無輸出，更安全；
4.7電源模塊內(nèi)置監(jiān)控功能，如出現(xiàn)輸入過壓、欠壓，輸出過壓、欠壓、過流、短路、超溫等現(xiàn)象發(fā)生時，面板上的LED指示燈可進行多種自檢、故障警示功能；
4.8具有人機對話以及與上位機通訊遙信遙調(diào)功能，較易構(gòu)建自動化直流成套系統(tǒng)；
4.9符合電磁兼容和安規(guī)要求，電氣參數(shù)均中華人民共和國《電力用高頻開關整流模塊》DL-T781-2001國家標準相關規(guī)定；