燃料電池模擬電源?產(chǎn)品特點(diǎn)

• 四象限工作，能量可雙向流動，可模擬電池輸出特性(輸出源)，也可模擬電池輸入特性(電池儲能)；

• 具有恒流、脈沖、斜坡充放電、恒壓限流、恒流限壓/*、變流充電、恒功率、恒電阻等充放電工作方式；

• 配備上位機(jī)軟件，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。可遠(yuǎn)程設(shè)置電池模擬電源各項(xiàng)參數(shù)，控制電源運(yùn)行、關(guān)閉，實(shí)時監(jiān)控輸入輸出各參數(shù)狀態(tài)。

• 電池類型可自定義編輯；電壓、電流、功率以及內(nèi)阻均可編程設(shè)定，可通過這些參數(shù)設(shè)定模擬各種電池特性，方便用戶模擬各種電池測試需求；

• 可設(shè)置不同類型、不同端電壓、不同內(nèi)阻、不同安時數(shù)的電池組，不同SOC下電池的充放電特性；

• *能量回饋,饋網(wǎng)電流污染小，額定工作時諧波＜3%;

• 輸入功率因數(shù)高: ＞0.99

• 采用高頻雙向DC-DC變換技術(shù)，輸出直流穩(wěn)定度高，連續(xù)性好；

• 數(shù)據(jù)設(shè)定存儲：多組測試數(shù)據(jù)存儲，可以將常用的參數(shù)（電壓V、電流A、內(nèi)阻Ω、運(yùn)行時間等）存儲，方便用戶構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化測試流程；

• 具有RS232、RS485、CAN、GPIB（可選）可供選擇的通訊接口；

• 友好的人機(jī)界面：電壓、電流、內(nèi)阻、功率、時間觸摸屏設(shè)定，度高。

燃料電池模擬電源DC-DC高頻變換功率單元是直流電源系統(tǒng)PWM逆變輸出核心部分，我司采用高頻BUCK DC-DC變換實(shí)現(xiàn)，主要由功率器件以及驅(qū)動電路組成，功率器件選用英飛凌、三菱等產(chǎn)品。驅(qū)動模塊選擇與之配套模塊，保證了逆變系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠輸出。LC濾波模塊由濾波電感和電容組成，考慮到高頻電感發(fā)熱比較大，濾波電感采用鐵氧體或非晶材料，體積小高頻特性好，發(fā)熱小。選用公司定制產(chǎn)品。直流濾波電容選用EACO或EPCOS濾波電容。

        系統(tǒng)輸入輸出測量單元是控制數(shù)據(jù)來源和測量的接口單元，主要由電壓、電流互感器以及調(diào)理電路組成。電壓互感器采用四方電壓互感器實(shí)現(xiàn)，電流互感器采用LEM或四方的電流互感器實(shí)現(xiàn)。

       DSP+FPGA主控單元是控制系統(tǒng)核心，整流逆變控制、32bit DDS波形發(fā)生、高精度測量顯示、PWM發(fā)波控制等均由此單元實(shí)現(xiàn)。DSP采用TI公司32bit 28XX系列產(chǎn)品，F(xiàn)PGA采用XILINX芯片。DSP+FPGA實(shí)現(xiàn)高精度電壓、頻率控制，快速的故障保護(hù)以及精準(zhǔn)的測量顯示，16通道AD保證了用戶關(guān)心的所有參數(shù)都能精準(zhǔn)測量顯示出來。

7寸高分辨率的觸摸屏顯示系統(tǒng)提供了用戶良好的用戶操控體驗(yàn)和詳盡的參數(shù)顯示，具體見下述。

同時我司產(chǎn)品按照質(zhì)量體系規(guī)范遵循下列設(shè)計(jì)原則：

 可靠性設(shè)計(jì)：

在電源系統(tǒng)的研制過程中通過對生產(chǎn)工藝控制，關(guān)鍵工序、關(guān)鍵件的質(zhì)量控制，使得產(chǎn)品能夠滿足任務(wù)書的可靠性指標(biāo)。主要從以下幾個方面進(jìn)行保證： 

1）采用高頻全橋開關(guān)逆變技術(shù)，減小功率器件的開關(guān)損耗，降低電源模塊的損耗，減小整機(jī)的發(fā)熱量，提高電源模塊的可靠性。

2）設(shè)計(jì)時充分考慮降額設(shè)計(jì)方法。

3）電源系統(tǒng)具有可測試性，有良好的軟、硬件測試環(huán)境。

4）濾波設(shè)計(jì)：電源模塊輸入端在接口處采用EMI濾波設(shè)計(jì)，有效減小 外部信號對電源模塊的干擾；電源模塊內(nèi)部采樣信號運(yùn)用RC濾波設(shè) 計(jì)，確保采樣信號的準(zhǔn)確性，提高整機(jī)控制的穩(wěn)定性。

5）隔離技術(shù)的應(yīng)用：為了減少外界其他設(shè)備對電源模塊的干擾，采用獨(dú)立電源和光耦隔離技術(shù)。

6）整機(jī)、單板進(jìn)行三防處理。

7）進(jìn)行各種要求的環(huán)境試驗(yàn)及交收試驗(yàn)。

 安全性設(shè)計(jì)

采取以下安全性設(shè)計(jì)措施：

1)機(jī)械結(jié)構(gòu)部件避免尖利邊沿；

2)PCB布局注意空間距離以及爬電距離、電氣間距，結(jié)構(gòu)件導(dǎo)電屬性間的距離;

3)保險絲、光耦取得安規(guī)認(rèn)證器件；

4)PCB、絕緣材料等符合防火等級94-V0，并取得安規(guī)認(rèn)證；

5)X、Y電容取得安規(guī)認(rèn)證；

6)不使用有毒或國家禁止的材料；

7)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合安全規(guī)范，如倒圓尖銳的拐角等；

8)異常產(chǎn)生的高能量位置隔離、屏蔽等保護(hù)措施；

9)五金件以及外殼可靠接地；

10)高壓、高溫產(chǎn)品位置有明顯的警告標(biāo)識；

11)電源符合初級-次級加強(qiáng)絕緣，初級-外殼基本絕緣、次級功能絕緣等級；

 維修性設(shè)計(jì)

采用模塊化結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，使各模塊功能相對獨(dú)立，模塊間邏輯關(guān)系明確，充分考慮測試方案和故障定位方法，根據(jù)故障現(xiàn)象快速進(jìn)行故障的診斷和定位，通過更換故障模塊實(shí)現(xiàn)快速維修。在設(shè)計(jì)中充分考慮了維修的簡便性，各功能模塊部件易拆卸、易安裝和易調(diào)試。

電源模塊化維修性設(shè)計(jì)，具體按照下述設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行：

1) 所有PCB板的固定考慮安裝、拆卸的方便性；

2) 電源模塊內(nèi)部采用模板化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各功能模塊邏輯功能相對獨(dú)立，功能模塊間邏輯關(guān)系明確，從而能夠方便地對各個功能模塊進(jìn)行維修；

3) 合理有效地使用標(biāo)準(zhǔn)件，通用件。在保證電源模塊機(jī)箱結(jié)構(gòu)應(yīng)力裕度要求的前提下，通過減少螺釘數(shù)量與種類來提高維修性；

4) 通過輔助的外測試設(shè)備，能夠檢測出故障模塊并進(jìn)行更換；

5) 功率模塊可以通過打開機(jī)箱前面板，對有問題的部件進(jìn)行快速更換;

 測試性設(shè)計(jì)

  采取以下測試性設(shè)計(jì)措施：

能進(jìn)行模塊劃分，更容易準(zhǔn)確確定故障位置；

主要信號、關(guān)鍵信號都要引出測試點(diǎn)，以簡化故障隔離和維修；

盡量選用集成有ROM、RAM、各種通信外設(shè)的微處理器，以減少固有嚴(yán)重故障發(fā)生源；

電源部分發(fā)生故障會產(chǎn)生嚴(yán)重后果，會引起相關(guān)的一系列故障現(xiàn)象，為更準(zhǔn)確定位故障位置，在每一模塊中，每路電源都要實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測；

故障報(bào)警顯示盡量清晰、細(xì)化，梳理出系統(tǒng)的故障樹，從根到葉進(jìn)行優(yōu)先級排序，多個故障同時出現(xiàn)時，顯示優(yōu)先級zui高的故障。

電磁兼容性設(shè)計(jì)

電磁兼容設(shè)計(jì)就是要充分從器件選擇、板級設(shè)計(jì)、機(jī)箱設(shè)計(jì)及涂覆工藝等方面進(jìn)行考慮和設(shè)計(jì)，以滿足電磁兼容方面的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)中主要采取了以下措施：

密封的機(jī)箱對外部干擾起到很大的抑制作用，采用密封機(jī)箱縫隙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：機(jī)箱接縫處均用復(fù)合型屏蔽密封材料把機(jī)箱與面板連接起來，構(gòu)成導(dǎo)電連續(xù)體。

在電源模塊中增加EMI濾波電路，安裝在電源模塊的輸入端附近，并予以屏蔽。

3）  機(jī)箱的搭接、屏蔽、螺釘?shù)拈g距安全符合EMC要求。

4） 傳輸不同電平信號的導(dǎo)線應(yīng)分組捆扎，并保持適當(dāng)?shù)木嚯x，以減少導(dǎo)線間的相互干擾。

5）對電源線和敏感線路均使用屏蔽線。

6）同一電纜內(nèi)只應(yīng)傳遞同一電平等級的信號。

7）建立完善的工藝規(guī)范，電源模塊內(nèi)功率地和信號地有效地隔開，減少地之間的干擾。

元器件選用設(shè)計(jì)

 元器件質(zhì)量等級均為工業(yè)級及以上。不選用禁用、淘汰、廢型、落后、即將停產(chǎn)及新研制的元器件，所選的元器件已成功應(yīng)用于多種型號產(chǎn)品中并盡量產(chǎn)品。

對所訂產(chǎn)品進(jìn)行下廠驗(yàn)收、復(fù)驗(yàn)及篩選；國外元器件，通過可靠的代理商進(jìn)行訂貨，入廠后進(jìn)行復(fù)驗(yàn)及篩選。