珠海欧姆斯蓄电池代理

珠海欧姆斯蓄电池代理

欧姆斯蓄电池目前，我国新能源纯电动汽车经过十多年的研究和发展，已经取得了一系列的突破，也开始逐步投放进市场，但仍然存在诸多的问题。其中，电动汽车的续航能力及动力性能是这诸多问题的焦点。而动力电池系统是制约续航能力及动力性能的关键技术问题。在此，本文拟针对电动汽车的电池系统的发展现状进行一定的介绍。

一、前言

近年来，国家在“信息化带动产业化”及“节能减排低碳经济”的方针指引下，我国各企事业单位的信息化建设步伐大大加快，这使得UPS的市场需求量逐年快速增长。随着节能减排的政策要求UPS技术的迅猛发展，UPS技术本身也在不断的进步着。目前广泛应用的传统型UPS存在着诸多的问题，主要表现在：

1.运行效率低下，普遍轻载效率低于80%。

2.采用工频变压器等元件将消耗大量的钢材和铜，成本高、体积笨重。

3.普遍采用了不控或相控整流器，其输入功率因数随负载的降低而降低，并产生大量的谐波电流注入电网。

4.可用性差，单机不能冗余运行，可靠性低，故障率高，维护难及初期投资成本大。

当前UPS存在的问题，向UPS厂商提出了更高的要求。目前，电源领域的专家一致认为，UPS应向“绿色化、模块化，智能化”方向发展。“绿色化”要求UPS电源系统以高效率及高功率因素运行，并对电网不造成谐波污染，对其他用电设备不产生电磁干扰。“模块化”在大幅提高供电系统可靠性，降低初期投资容量、热插拔简化维护操作的同时，由于避免了“大马拉小车”的工况，实现了节能降耗。“智能化”可实现UPS的多制式运行及灵活的故障诊断与保护，确保供电系统可靠运行。

由于电信数据业务和IT支撑平台的发展，特别是IDC（客户托管机房）业务的开展，使得通信机房内服务器等使用交流供电的IT设备大量增加，相应配置的UPS（交流不间断电源）的数量也与日俱增。但由于传统整机式UPS的一些弊病，为企业网络发展规划和通信电源维护工作带来很大的困扰，而模块化UPS正是人们为解决传统整机式UPS供电的局限性而发展起来的一种新型UPS设备。

二、模块化UPS将是绿色电源必然的发展方向

满足“绿色电源”特征的模块化UPS将是必然的发展方向，但长期以来其国内市场一直为国外产品所垄断。国外产品价格昂贵，维修不易。因此，开发具有自主知识产权的模块化绿色UPS是推动我国电源产业快速发展、实现各行各业高效用电的重要举措。

广东志成冠军集团为国内UPS行业的笼头企业。经过多年自主研发UPS的技术，高频模块化绿色UPS于2006年10月成功推出。该产品填补了国内空白。

1、高可靠性的模块化技术

由模块化绿色UPS所构成的供电系统框图如图1所示。通过UPS模块的并联运行，将大幅提高供电的可靠性，节省初期投资，而功率模块与旁路模块的热拔插功能大大简化了维护工作。

图1 UPS模块化冗余运行示意图

图1中，模块化UPS供电系统由3个UPS模块并联运行为负载供电，其中，UPS模块的主电路框图如图2所示，主要包括PFC高频整流器，三相三电平逆变器及逆变输出隔离开关（接触器）等部分。其中，交流接触器用于在关机或故障时将逆变器从并联系统中断开，便于检修与维护。

图2 UPS模块的主电路框图

如图2所示，三相或单相市电电源从空气开关输入，进入PFC高频整流单元。高频整流单元是UPS与市电电网的接口部分，它将三相或单相交流电变换为稳定的±430V直流电送至直流母线，为后级的高频逆变电路提供稳定的直流母线电压。

2、高效高频整流技术

为提高功率密度及整机效率，减小对电网的污染，整流器采用了单管功率因数校正（PFC）的高频整流技术，如图3所示。每相的高频整流电路只需一个IGBT即可提供正负直流母线电压，效率很高。采用了带功率因数校正的高频整流技术后，可实现UPS输入的功率因数为1，输入电流谐波大大降低（谐波畸变率小于5%），可对直流母线电压实现快速调控，从而在大大减少了对电网的谐波污染的同时，大大降低了直流母线电压的纹波系数，提高了直流母线电压的稳定性，此外，对蓄电池的充放电更加地灵活。而所有模块的高频整流电路的输出能够并联运行，这也进一步提高了系统稳定性和可靠性。

图3 PFC高频整流单元主电路示意图

图3是一个含升压(Boost)型功率因数校正器APFC（Active Power Factor Correction）的高频整流器电路原理及波形图。主电路由单相桥式不控整流器和DC－DC Boost变换器组成。虚线框内为控制电路，包括：电压误差放大器VAR、电流误差放大器CAR、乘法器、比较器C和驱动器等。假定负载需要一个电压为V*0的直流电压，有源功率因数校正器APFC的工作原理如下：将主电路的输出电压V0和指令输出电压V*0送入一个比例积分PI型电压误差放大器VAR，VAR的输出是个直流量m，当实际输出直流电压V0大于指令值V*0时，V0>V*0，m减小；当V0二极管整流电压Vdc检测值Vdc="|VS|(交流电源电压瞬时值的绝对值)和VAR的输出电压信号m共同加到乘法器的输入端，用乘法器的输出m|VS|作为电感电流iL(|iS|=iL)的电流指令值ir，因此电流指令ir(ir=mvdc)=m·|VS|的波形与交流电源电压VS相同，即指令电流ir是与交流电源" VS同相位的正弦波，而ir的大小则取决于实际电压V0与电压指令值V*0的误差。将ir与电感电流iL的检测值（iL="|iS|）一起送入比例、积分PI型电流误差比较器CAR，CAR的输出作为开关管T的PWM驱动控制电压Vr，最后将Vr与一个恒频三角波V△送入比较器C，C的输出被取作开关管T的驱动信号VG，经驱动器功率放大后再驱动开关器件T。当iL=|iS|< P>

图3(c)给出输入电压VS、Vdc指令和仅有很小纹波的iL、iS波形。由图可见，输入电流被高频PWM调制成接近正弦（含有高频纹波）的波形。图3(a)中iD为流过二极管的电流，iT为流过开关管T的电流。在一个开关周期内，当开关管T导通时，ID＝0 ，|is|=iL=ir ；当开关管T断开时，iT=0 ， |is|=iL=iD；具有高频纹波的输入电流iS经很小的LC滤波后即可得到较光滑的正弦波电流，它也正是每个开关周期中IS(IL)的平均值。

有问题请拨打电话 18001283863 或者加微信 xinzhong959563688
（王浩为你服务）
梅兰日兰蓄电池：www.meilandianchi.com

一辆飞鸽电动自行车采用48V、12A·h蓄电池4个串联，骑行时蓄电池盒内冒烟。
故障诊断：
①首先扳动车座下面的手柄，向前扳动车座，用钥匙打开固定蓄电池盒锁具，从车上取下欧姆斯蓄电池盒。
②用螺丝刀松开蓄电池盒固定螺钉，打开蓄电池盒。
③检查发现蓄电池连线烧坏，故障原因是蓄电池连线太细，不能承受电动自行车骑行时过大的放电电流。
④取下损坏的旧蓄电池连接线，更换新铜软线，将蓄电池串联好后，试车，故障排除。

目前，纯电动汽车上使用的动力电池主要有铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。其电池的反应原理图如下图（a）（b）（c）所示，其基本性能如下所述。

图（a）铅酸电池的工作原理图

图（a）为铅酸电池的工作原理图。其主要通过化学反应来实现化学能与电能之间的转换，从而实现储能和放电。目前铅酸电池工艺成熟、过放性能良好、安全性能好、价格低廉，在电动自行车、电动摩托车以及低速纯电动汽车上有广泛的应用，但是由于其比能量和比功率较低，不能满足纯电动汽车续驶里程要求，在纯电动汽车上未能广泛应用。

图（b）镍氢电池的工作原理图

图（b）为镍氢电池的工作原理图。其主要也是通过化学反应来实现化学能与电能之间的转换，从而实现储能和放电。但是镍氢电池与铅酸电池相比具有环境友好、大电流放电、能量密度比铅酸电池高以及无记忆效应等优点，缺点是电压平台低（1.2V），用于纯电动汽车上，需要大量地串并联组合，使得电池组一致性变差，电池管理系统复杂，制约其在纯电动汽车上使用。

图（c）锂离子电池的工作原理

图（c）为锂离子电池的工作原理图。其主要通过离子的迁移来实现化学能与电能之间的转换，从而实现储能和放电。锂离子电池的单体电压为镍氢电池的3倍，并且具有比能量密度相对较大、无记忆效应、充放电效率高、自放电率低、循环寿命长和无污染性等优点，因此，锂离子电池成为了目前在纯电动汽车上应用最广泛的动力电池。其中，以磷酸铁锂三元材料为代表的锂离子电池，因其能量密度可达到130Wh/kg-140Wh/kg，且充放电平台稳定、安全性能良好、低温性能和循环寿命较好2015年10月11日，在合肥中国新能源汽车动力电池材料高峰论坛上，华中科技大学材料学材料与工程学院院长黄云辉也表示，磷酸铁锂电池通过纳米技术和富锂技术等手段而应用，其实际能量密度将会大幅度提升，并且磷酸铁锂电池实现2元/瓦时以下的成本没有问题。因此，以磷酸锂铁为代表的三元材料电池，现在是目前纯电动汽车主要的动力电源。

虽然锂离子电池经过发展能量密度及其他性能都得到了很大的提高，但是按照现在车辆油箱的位置大小，且电池重量符合车辆承载能力和轴荷分配要求，动力电池比能量应达到 500-700Wh/kg。而目前的锂离子电池的能量密度远远低于该值。因此目前提高动力电池能量密度是制约锂离子电池发展的一个瓶颈问题。

目前，为了突破能量密度低这个电池的瓶颈问题，国内外学者主要做了以下几个方面的研究。

在材料方面，而以硅基和锡基合金作为锂离子电池的负极材料。通过这种材料的改进的锂离子电池其理论的容量可分别高达4200Wh/kg和990Wh/kg，完全能满足纯动力汽车动力电池能量的要求，但是硅基锂离子电池由于充放电过程产生巨大材料体积膨胀效应，以及锂在硅膜中扩散系数相对较小、电化学性能显著恶化；锡基合金负极材料电池理需解决首次不可逆容量高，充放电循环性能差的问题，目前未能在纯电动汽车动力电池领域得到产业化。

另外一方面，主要是从制备技术和成组技术上进行突破。从电池的制备技术综合考虑，采用纳米技术制备来提高电池的性能，开发新型的纳米材料。从成组技术上考虑，可合理设计动力电池系统模块化结构，减少由电池单体组成的电池组产生的性能衰减，减小电池组中电池单体一致性的影响；并且通过对实车上电池系统进行能量管理，实现能量的进一步合理分配利用。目前主要集中在对电池组的能量管理、充放电均衡、以及SOC估算等方面。在电池组能量管理研究方面，针对混合动力电动汽车能量分配，国内外学者对电池组能量管理分配策略做了大量的研究，总结出了功率跟随控制策略、幵关式控制策略、固定因子功率分配控制策略、模糊控制策略等一系列能量管理控制策略。

综合以上分析，目前纯电动汽车动力电池，主要采用的是锂离子电池。其提高性能的主要的技术瓶颈在于进一步提高纯电动汽车单体电池的性能水平，以及提升纯电动汽车动力电池系统的管理等方面。

EXB8..Series使用不同的型号，可以达到驱动电流高达400A，电压高达1200V的各种型号的IGBT。由于驱动电路的信号延迟时间分为两种：标准型（EXB850、EXB851）≤4μs，高速型（EXB840、EXB841）≤1μs，所以标准型的IC适用于频率高达10kHz的开关操作，而高速型的IC适用于频率高达40kHz的开关操作。在应用电路的设计中，应注意以下几个方面的问题：
——IGBT栅?射极驱动电路接线必须小于1m；
——IGBT栅?射极驱动电路接线应为双绞线；
——如想在IGBT集电极产生大的电压尖脉冲，那么增加IGBT栅极串联电阻（Rg）即可；
——应用电路中的电容C1和C2取值相同，对于EXB850和EXB840来说，取值为33μF，对于EXB851和EXB841来说，取值为47μF。该电容用来吸收由电源接线阻抗而引起的供电电压变化。它不是电源滤波器电容。
EXB8..Series的使用特点：
1）EXB8..Series的驱动芯片是通过检测IGBT在导通过程中的饱和压降Uce来实施对IGBT的过电流保护的。对于IGBT的过电流处理完全由驱动芯片自身完成，对于电机驱动用的三相逆变器实现无跳闸控制有较大的帮助。
2）EXB8..Series的驱动芯片对IGBT过电流保护的处理采用了软关断方式，因此主电路的dv/dt比硬关断时小了许多，这对IGBT的使用较为有利，是值得重视的一个优点。
3）EXB8..Series驱动芯片内集成了功率放大电路，这在一定程度上提高了驱动电路的抗干扰能力。
4）EXB8..Series的驱动芯片最大只能驱动1200V/300A的IGBT，并且它本身并不提倡外加功率放大电路，另外，从图7中可以看出，该类芯片为单电源供电，IGBT的关断负电压信号是由芯片内部产生的－5V信号，容易受到外部的干扰。因此对于300A以上的IGBT或者IGBT并联时，就需要考虑别的驱动芯片，比如三菱公司的M57962L等。
图8给出了EXB841驱动IGBT时，过电流情况下的实验波形。可以看出，正如前面介绍过的，由于EXB8..Series芯片内部具备过流保护功能，当IGBT过流时，采用了软关断方式关断IGBT，所以IGBT中电流是一个较缓的斜坡下降，这样一来，IGBT关断时的di/dt明显减少，这在一定程度上减小了对控制电路的过流保护性能的要求。

 

 

2.3M579..Series（MITSUBISHI公司生产）
M579..Series是日本三菱公司为IGBT驱动提供的一种IC系列，表7给出了这种系列的几种芯片的基本应用特性（其中有＊者为芯片内部含有Booster电路）。
在M579..Series中，以M57962L为例做出一般的解释。随着逆变器功率的增大和结构的复杂，驱动信号的抗干扰能力显得尤为重要，比较有效的办法就是提高驱动信号关断IGBT时的负电压，M57962L的负电源是外加的（这点和EXB8..Series不同），所以实现起来比较方便。它的功能框图和图6所示的EXB8..Series功能框图极为类似，在此不再赘述。图9给出了M57962L在驱动大功率IGBT模块时的典型电路图。在这种电路中，NPN和PNP构成的电压提升电路选用快速晶体管（tf≤200ns），并且要有足够的电流增益以承载需要的电流。

 

 

 

 

在使用M57962L驱动大功率IGBT模块时，应注意以下三个方面的问题：
1）驱动芯片的最大输出电流峰值受栅极电阻Rg的最小值限制，例如，对于M57962L来说，Rg的允许值在5Ω左右，这个值对于大功率的IGBT来说高了一些，且当Rg较高时，会引起IGBT的开关上升时间td（on）、下降时间td（off）以及开关损耗的增大，在较高开关频率（5kHz以上）应用时，这些附加损耗是不可接受的。
2）即便是这些附加损耗和较慢的开关时间可以被接受，驱动电路的功耗也必须考虑，当开关频率高到一定程度时（高于14kHz），会引起驱动芯片过热。
3）驱动电路缓慢的关断会使大功率IGBT模块的开关效率降低，这是因为大功率IGBT模块的栅极寄生电容相对比较大，而驱动电路的输出阻抗不够低。还有，驱动电路缓慢的关断还会使大功率IGBT模块需要较大的吸收电容。
以上这三种限制可能会产生严重的后果，但通过附加的Booster电路都可以加以克服，如图9所示。

 

 

从图10（a）可以看出，在IGBT过流信号输出以后，门极电压会以一个缓慢的斜率下降。图10（b）及图10（c）给出了IGBT短路时的软关断过程（集电极－发射极之间的电压uCE和集电极电流iC的软关断波形）。

沈阳蓄电池机房如何做好防腐和防氧化工作哪？下面由沈阳蓄池官网技术工程师为你讲解蓄电池在使用过程中机房设施中防腐和防氧
化工作要求。
防腐工作也是数学蓄电池维护工作中应经常注意的项目之 一。为了保证电池组正常运行，防止硫酸蒸气和充电过程 冲产生的硫酸飞
沫落到苗电池室的建筑物或设备上引起腐 蚀，必须做好这项工作。  
  1．沈阳电池的备抽头导线和连接线，须按其极性涂以不同 颜色的耐酸漆。正极性的应汰红色，负极性的应涂蓝色。连 接线和抽头
导线酌两端应铁以儿士林油膏，并视实际情况及 时重涂。 
  2．沈阳蓄电池室内的门、窗框、墙壁、天花板、通风罩、通 风管道内外侧、金属结构、支架和照明灯具等均应涂以防酸 漆。如无
防酸滚时，可用因和漆或资漆。为了保持经久耐用， 在涂好这层漆后，要在外面再综一层耐酸清漆，以防腐蚀。
3结语
随着电力电子技术的快速发展，三相逆变器的应用变得非常广泛。近年来，随着IGBT制造技术的提高，相继出现了电压等级越来越高、额定功率越来越大的单管、两单元IGBT模块及六单元IGBT模块，同时性能价格比的提高使得IGBT在三相逆变器的设计中占有很大的比重，成为许多设计人员首选的功率器件。随之而来的是IGBT的驱动芯片也得到了很大的发展，设计人员、生产厂家都给予了高度重视，小型化、多功能集成化成为人们不断追求的目标。相信随着制造技术的发展，将会研制出更多更好的IGBT驱动芯片，并得到广泛的应用。