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、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 產品用途：一種提供AC-DC、DC-DC用作電能量轉換的整流模塊。
1.2說明書編制依據：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在行業內的技術指標等級要求較高，內容制定較為嚴謹, 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電能源轉換。模塊置有MPC電源監控與LED多功能指示及4位數顯功能，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、電流進行手動調節。在系統化應用時，通過系統中配置的上位機，自動對電源整流模塊的電壓、電流進行高精度調節及必要的系統所需參數設定。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結構，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中，所占功能性模塊數量份額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、精度的要求，以及系統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”，用以加強直流系統的可靠運行。
3.1并機均流
整流模塊在一臺以上用作系統化配置時，直流輸出線均是并接于合閘母線上, 因系統內的每臺整流模塊的靜態及動態電阻無法做到*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”有別于常規的并機均流技術，常規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象發生，如此，極有可能造成母線大電流旁路到均流電路中去，燒毀系統所有均流電路而導致整個直流系統崩潰。作電氣隔離了的均流技術，對系統不會構成此類影響。
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，出現固有環流現象而不得已以熱耗功，來維持系統的平衡關系。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綜合性高功耗而帶來的過熱及高EMI問題發生；
其二、常規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，為迎合輸出穩壓精度與系統穩定性，大多以調PWM之硬開關方式并加大輸出死負載電阻來維持系統的穩定，亦然呈現出與全橋移相ZVS模式類同的以熱耗功缺陷；
其三、常規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諧振調頻與PWM調脈寬的結合點處因失調而出現系統不穩定現象發生。
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, 模塊的穩壓穩、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或臨界斷續狀態下工作，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、低噪聲等諸多優點，為整流模塊產品的小型化、直冷化結構方式及高品質要求，奠定了良好基礎，亦為本文所主張的現代綠色新能源化直流充放電電源系統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”，使得系統更穩定。如系統出現個別模塊故障，則故障模塊會自動退出；負母線如出現接觸不良或開路現象發生，不會像它類非電氣隔離方式均流技術所構成的可能造成系統崩潰現象，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壓、穩流精度精0.1%，可以很好地支持高等級動力鋰電池充放電系統、電動大吧車充電站、電力直流屏、動力鋰電池化成、分檢設備的構建與高精度要術；
4.4直流輸出具有無級調整恒壓、衡恒流功能，根據負載容量要求可隨時進行參數設定；
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，整流模塊也不致損壞；
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電源模塊內置監控功能，如出現輸入過壓、欠壓，輸出過壓、欠壓、過流、短路、超溫等現象發生時，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功能，較易構建自動化直流成套系統；
4.9符合電磁兼容和安規要求，電氣參數均中華人民共和國《電力用高頻開關整流模塊》DL-T781-2001國家標準相關規定；