型有軌電車充電站技術(shù)方案

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1、 XJGC 5/28/2021 V1.0 1 現(xiàn) 代 有 軌 電 車 示 范 項(xiàng) 目預(yù) 裝 式 充 電 站 技 術(shù) 方 案匯 報(bào) 人 ：許 繼 電 源 有 限 公 司2013年 9月 XJGC 5/28/2021 V1.0 2 目 錄一 項(xiàng) 目 概 述二 系 統(tǒng) 總 體 方 案三 方 案 總 結(jié)四 企 業(yè) 技 術(shù) 支 撐 條 件 XJGC 5/28/2021 V1.0 3 1、 車 輛 XJGC 5/28/2021 V1.0 4 2、 牽 引 用 電 負(fù) 荷 XJGC 5/28/2021 V1.0 5 3、 超 級(jí) 電 容 簡(jiǎn) 介 XJGC 5/28/2021 V1.0 6 4、 超 級(jí) 電

2、容 的 應(yīng) 用 XJGC 5/28/2021 V1.0 7 5、 超 級(jí) 電 容 在 城 軌 交 通 應(yīng) 用 XJGC 5/28/2021 V1.0 8 6、 車 載 超 級(jí) 電 容 儲(chǔ) 能 機(jī) 車 原 理 構(gòu) 成 XJGC 5/28/2021 V1.0 9 7、 超 級(jí) 電 容 充 放 電 特 性 XJGC 5/28/2021 V1.0 10 8、 超 級(jí) 電 容 的 電 容 量 特 性超 級(jí) 電 容 SOC與 超 級(jí) 電 容 的 電 容 量 及 其 端 電 壓 有 關(guān) ， 其 端 電壓 與 充 電 電 流 和 等 效 內(nèi) 阻 有 關(guān) ， 而 充 電 電 流 還 影 響 其 電 容 量 。在

3、 充 電 過 程 中 ， 充 電 電 流 密 度 影 響 著 電 極 極 化 反 應(yīng) 的 有 效 反應(yīng) 比 表 面 積 和 微 孔 傳 輸 反 應(yīng) 粒 子 和 離 子 電 荷 的 速 度 ， 并 因 充電 電 流 增 大 ， 碳 電 極 的 有 效 反 應(yīng) 表 面 和 微 孔 利 用 率 減 小 而 導(dǎo)致 容 量 減 小 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 11 9、 超 級(jí) 電 容 組 的 均 壓 問 題超 級(jí) 電 容 器 組 一 般 由 大 量 的 超 級(jí) 電 容 串 并 聯(lián) 組 成 ， 生 產(chǎn) 工 藝等 原 因 導(dǎo) 致 各 個(gè) 電 容 單 體 參 數(shù) 的 分 散 性 ， 比 如

4、容 值 、 漏 電流 、 等 效 串 聯(lián) 內(nèi) 阻 等 參 數(shù) ， 而 且 這 種 參 數(shù) 的 差 異 會(huì) 隨 著 時(shí)間 推 移 變 化 ， 25 時(shí) 容 值 偏 差 一 般 在 -10% +20%。 引 起超 級(jí) 電 容 器 組 電 壓 不 均 衡 的 因 素 較 為 復(fù) 雜 ， 嚴(yán) 重 時(shí) 會(huì) 使 得超 級(jí) 電 容 器 組 無 法 工 作 ， 一 般 通 過 超 級(jí) 電 容 管 理 系 統(tǒng)CMS進(jìn) 行 電 壓 均 衡 。 均 壓 方 法 包 括 ：1） 能 量 消 耗 型 均 壓 。 包 括 直 接 并 聯(lián) 電 阻 法 、 開 關(guān) 電 阻 法 、穩(wěn) 壓 管 法2） 能 量 轉(zhuǎn) 移 型 均 壓

5、 。 包 括 DC/DC變 換 法 （ 有 源 均 衡 ） 、 開關(guān) 電 容 法 、 開 關(guān) 電 感 法 以 及 其 他 一 些 改 進(jìn) 方 法超 級(jí) 電 容 充 電 過 程 需 實(shí) 時(shí) 監(jiān) 測(cè) 電 容 單 體 電 壓 ， 避 免 單 體 過 壓 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 12 10、 超 級(jí) 電 容 管 理 系 統(tǒng)CMS 超 級(jí) 電 容 智 能 管 理 系 統(tǒng) 主 要 由 監(jiān) 控 單 元 、 電 壓 溫 度 監(jiān)測(cè) 及 電 壓 均 衡 單 元 、 智 能 管 理 軟 件 等 構(gòu) 成 ， 系 統(tǒng) 可 同 時(shí)對(duì) 超 級(jí) 電 容 組 進(jìn) 行 監(jiān) 測(cè) 、 管 理 和 維 護(hù) ， 并

6、對(duì) 電 池 的 各 種異 常 狀 態(tài) 報(bào) 警 。1、 實(shí) 時(shí) 數(shù) 據(jù) 采 集 功 能 。 可 實(shí) 時(shí) 采 集 各 個(gè) 單 體 電 容 電 壓 、 電容 箱 內(nèi) 測(cè) 點(diǎn) 溫 度 。2、 實(shí) 時(shí) 主 動(dòng) 均 衡 功 能 。 采 取 實(shí) 時(shí) 主 動(dòng) 均 衡 的 方 式 解 決 電 容組 內(nèi) 的 單 體 電 容 不 均 衡 問 題 ， 可 及 時(shí) 糾 正 電 容 不 均 衡 ，避 免 出 現(xiàn) 電 容 的 過 壓 和 欠 壓 問 題 ， 延 長(zhǎng) 使 用 壽 命 。3、 實(shí) 時(shí) 報(bào) 警 功 能 。 運(yùn) 行 事 件 報(bào) 警 ， 電 容 過 壓 、 欠 壓 報(bào) 警 ，溫 度 過 高 、 過 低 報(bào) 警 ， 故

7、 障 報(bào) 警 。4、 實(shí) 時(shí) 數(shù) 據(jù) 傳 輸 功 能 。 各 種 數(shù) 據(jù) 或 命 令 可 以 實(shí) 時(shí) 通 過TCP/IP協(xié) 議 或 串 口 上 傳 到 上 位 機(jī) 或 接 受 上 位 機(jī) 命 令 。5、 實(shí) 時(shí) 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 功 能 。 數(shù) 據(jù) 記 錄 ， 操 作 日 志 ， 歷 史 報(bào) 警 事件 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 13 11、 超 級(jí) 電 容 充 電 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 要 求 充 電 機(jī) 主 要 技 術(shù) 要 求1. 充 電 機(jī) 充 電 曲 線 如 右 圖 所 示2. 輸 出 電 流 ： 0-1800A可 調(diào)3. 輸 出 電 壓 ： 400-900V可 調(diào)4. 輸 出

8、 功 率 ： 1620kW5. 充 電 時(shí) 間 ： 30S， 間 歇 工 作6. 穩(wěn) 壓 精 度 ： 0.5%7. 穩(wěn) 流 精 度 、 紋 波 指 標(biāo) 滿 足 超 級(jí) 電 容 充 電 要 求8. 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 ： 寬 2300mm 深 1000mm 高 2300mm9. 環(huán) 境 溫 度 ： -25 5510.使 用 壽 命 ： 30年 時(shí) 間 S0 30 V/I2400 V I 900 XJGC 5/28/2021 V1.0 14 12、 超 級(jí) 電 容 充 電 過 程 示 例 例 如 ： 充 電 前 超 級(jí) 電 容 的 電 壓 為 250V 模 塊 設(shè) 定 1800A900VIo 2400

9、AV 250V 900V ttVoVc充 電 過 程 如 右 圖 所 示 ： 0-t1階 段 ， 工 作 在 大 電 流 恒 流 充 電狀 態(tài) 狀 態(tài) ；t1-t2階 段 ， 工 作 在 恒 壓 充 電 狀 態(tài) ；當(dāng) 電 流 降 至 0充 電 自 然 結(jié) 束充 電 時(shí) 間 到 可 以 在 曲 線 的 任 意 點(diǎn) 結(jié)束Io 充 電 電 流 波 形 ；Vo 充 電 機(jī) 輸 出 電 壓 波 形 ；Vc 電 容 電 壓 波 形 ；完 備 的 保 護(hù) 功 能 ， 多 重 保 證 負(fù) 載（ 超 級(jí) 電 容 ） 不 過 流 充 、 不 充 爆（ 電 壓 過 高 ） 。 超 級(jí) 電 容 充 電 過 程 波 形

10、 示 意 圖 t1 t2 XJGC 5/28/2021 V1.0 15 目 錄一 項(xiàng) 目 概 述二 系 統(tǒng) 總 體 方 案三 方 案 總 結(jié)四 企 業(yè) 技 術(shù) 支 撐 條 件 XJGC 5/28/2021 V1.0 16 1、 充 電 站 電 氣 原 理 圖 (1/2)進(jìn) 線 站 一 次 原 理 圖 XJGC 5/28/2021 V1.0 17 1、 充 電 站 電 氣 原 理 圖 (2/2)標(biāo) 準(zhǔn) 站 一 次 原 理 圖 XJGC 5/28/2021 V1.0 18 2、 箱 變 結(jié) 構(gòu) 布 局 設(shè) 計(jì) (1/3)1、 進(jìn) 線 站 12800（ L） 2000（ W） 3200（ H） 2、

11、 標(biāo) 準(zhǔn) 站 9800（ L） 2000（ W） 3200（ H） 充 電 機(jī) 柜充 電 機(jī) 柜屏 前 出 線 柜出 線 柜出 線 柜進(jìn) 線 柜控 制 柜 直 流 柜 交 流 柜 10000 上網(wǎng)隔離柜 上網(wǎng)隔離柜上網(wǎng)隔離柜 SCB10-400/10配電變壓器嵌 入 式 空 調(diào)2000 XJGC 5/28/2021 V1.0 19 2、 箱 變 結(jié) 構(gòu) 布 局 設(shè) 計(jì) (2/3)標(biāo) 準(zhǔn) 站 箱 變 內(nèi) 部 布 置 效 果 示 意 圖控 制 室 充 電 機(jī) 室 變 壓 器 室 高 壓 室 XJGC 5/28/2021 V1.0 20 2、 箱 變 結(jié) 構(gòu) 布 局 設(shè) 計(jì) (3/3)預(yù) 裝 式 充

12、 電 站 外 形 結(jié) 構(gòu) 圖 XJGC 5/28/2021 V1.0 21 3、 充 電 系 統(tǒng) 組 成 及 接 口 設(shè) 計(jì)充 電 系 統(tǒng) 主 要 由 進(jìn) 線 柜 、 2套 充 電 機(jī) 柜 、 3臺(tái) 隔 離 柜 組 成 ， 其中 每 套 充 電 機(jī) 柜 尺 寸 為 1150mm*1000mm*2260mm， 由 屏體 、 高 頻 整 流 模 塊 、 直 流 監(jiān) 控 等 部 分 組 成 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 22 4、 充 電 機(jī) 模 塊 設(shè) 計(jì)直 流 充 電 機(jī) 模 塊 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo)1.輸 出 功 率 ： 6kW2.交 流 輸 入 電 壓 ： 單 相 AC220

13、V 20%， 50Hz 1Hz 3.直 流 輸 出 ： 400V-900V/0A-7A4.效 率 ： 95%5.穩(wěn) 壓 精 度 ： 0.5%6.紋 波 ： 1 7.輸 入 功 率 因 數(shù) ： 0.988.輸 入 電 流 諧 波 總 量 ： 5%9.噪 音 ： 60dB10.電 流 不 均 衡 度 ： 5%11.工 作 溫 度 范 圍 :-25 +5512.外 形 尺 寸 ： 44mm 220mm 430mm XJGC 5/28/2021 V1.0 23 5、 充 電 機(jī) 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)充 電 機(jī) 監(jiān) 控 裝 置 采 用 光 纖 以 太 網(wǎng) 通 訊 ， 提 高 可 靠 性 XJGC 5/

14、28/2021 V1.0 24 6、 充 電 機(jī) 監(jiān) 控 裝 置 設(shè) 計(jì) 充 電 機(jī) 監(jiān) 控 裝 置 主 要 技 術(shù) 特 點(diǎn)1. 強(qiáng) 大 的 硬 件 配 置 。 IIM801充 電 機(jī) 智 能 監(jiān) 控 裝 置 采 用ARM Contex-A8系 列 處 理 器 ， CPU主 頻 最 高 可 達(dá)1.2GHZ， 內(nèi) 存 512MB， 4GB NAND FLASH。2. 豐 富 且 可 擴(kuò) 展 的 外 部 接 口 。 同 時(shí) 支 持 6個(gè) 串 口 、 2個(gè)CAN口 、 2個(gè) LAN口 通 信 及 1個(gè) USB數(shù) 據(jù) 傳 輸 。3. 簡(jiǎn) 捷 、 穩(wěn) 定 、 可 靠 的 操 作 系 統(tǒng) 。 采 用 開

15、源 的 Linux操 作 系 統(tǒng) 內(nèi) 核 ， 不 帶 有 商 業(yè) 版 Linux的 冗 余 功 能 。4. 平 臺(tái) 化 的 組 態(tài) 功 能 。 采 用 Xview圖 形 組 態(tài) 工 具 。5. 人 性 化 的 人 機(jī) 交 互 功 能 。 采 用 10.4英 寸 大 液 晶 顯 示+觸 摸 屏 ， 使 顯 示 內(nèi) 容 更 加 清 晰 ， 操 作 更 加 舒 適 。6. 歷 史 記 錄 功 能 。 保 存 系 統(tǒng) 中 最 近 的 告 警 ， 操 作 ， 遙 信 變 位 信 息 （ 最 大 保 存 1300條 ） ， 支 持 查 詢 操 作 。7. 對(duì) 時(shí) 功 能 。 支 持 IRIG-B碼 對(duì) 時(shí)

16、 及 SNTP對(duì) 時(shí) 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 25 7、 綜 自 系 統(tǒng) (1/2)監(jiān) 控 系 統(tǒng) 總 體 構(gòu) 成 XJGC 5/28/2021 V1.0 26 7、 綜 自 系 統(tǒng) (2/2)監(jiān) 控 系 統(tǒng) 總 體 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 XJGC 5/28/2021 V1.0 27 8、 上 網(wǎng) 隔 離 柜 設(shè) 計(jì) 許 繼 生 產(chǎn) 的 KED-1500/750V牽 引 供 電 直 流 成 套 開 關(guān) 設(shè) 備適 用 于 不 同 的 工 程 電 壓 制 式 需 求 ， 柜 體 采 用 敷 鋁 鋅 板 多 重 折彎 制 造 工 藝 ， 并 同 時(shí) 具 備 多 種 結(jié) 構(gòu)

17、方 案 適 應(yīng) 不 同 開 關(guān) 元 件 需求 。 靈 活 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 使 得 KED系 列 牽 引 供 電 成 套 開 關(guān) 設(shè) 備 既能 滿 足 單 獨(dú) 成 套 使 用 ， 也 可 滿 足 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 需 求 特 殊 的 使 用 要求 ， 具 有 廣 泛 的 兼 容 性 和 互 換 性 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 28 9、 氣 體 絕 緣 環(huán) 網(wǎng) 開 關(guān) 柜 設(shè) 計(jì) 電 源 進(jìn) 線 采 用 1250A氣 體 絕 緣 環(huán) 網(wǎng) 開 關(guān) 柜 （ 斷 路 器 單 元 ）； 與 主 環(huán) 線 連 接 中 間 設(shè) 置 計(jì) 量 柜 單 元 ； 所 有 環(huán) 進(jìn) 環(huán) 出 單 元 ，

18、均 采 用 1250A氣 體 絕 緣 環(huán) 網(wǎng) 開 關(guān) 柜 （斷 路 器 單 元 ） ； 變 壓 器 饋 線 單 元 采 用 630A氣 體 絕 緣 環(huán) 網(wǎng)開 關(guān) 柜 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 29 10、 主 要 設(shè) 備 (1/2)新 型 有 軌 電 車 預(yù) 裝 式 充 電 站 （ 進(jìn) 線 站 ） 設(shè) 備 表 一 、 箱 體序 號(hào) 名 稱 型 號(hào) 和 規(guī) 格 單 位 總 數(shù) 量 備 注1 預(yù) 裝 式 充 電 站 箱 體 （ 12.8米 *2米 *3.2米 ） 長(zhǎng) *寬 *高 座 1二 、 供 配 電 系 統(tǒng)1 進(jìn) 線 斷 路 器 柜 ZX0型 氣 體 絕 緣 開 關(guān) 柜 面

19、22 計(jì) 量 柜 ZX0型 氣 體 絕 緣 開 關(guān) 柜 面 1 4 PT柜 ZX0型 氣 體 絕 緣 開 關(guān) 柜 面 15 變 壓 器 出 線 柜 ZX0型 氣 體 絕 緣 開 關(guān) 柜 面 16 環(huán) 網(wǎng) 饋 出 柜 ZX0型 氣 體 絕 緣 開 關(guān) 柜 面 27 低 壓 進(jìn) 線 柜 抽 屜 式 開 關(guān) 柜 面 18 一 體 化 電 源 柜 PYD-40Ah 面 19 交 流 柜 PJD-10 面 1三 、 充 電 系 統(tǒng)1 充 電 機(jī) 柜 2 面2 充 電 機(jī) 6kW 270 臺(tái)3 直 流 隔 離 柜 DC1500V,3000A 面 3 4 智 能 監(jiān) 控 模 塊 IM801 4 臺(tái)四 、 監(jiān)

20、 控 系 統(tǒng)1 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 1 套五 、 輔 助 系 統(tǒng)1 環(huán) 境 控 制 系 統(tǒng) 1 套2 照 明 系 統(tǒng) 1 套 XJGC 5/28/2021 V1.0 30 10、 主 要 設(shè) 備 (2/2)新 型 有 軌 電 車 預(yù) 裝 式 充 電 站 （ 標(biāo) 準(zhǔn) 站 ） 設(shè) 備 表序 號(hào) 名 稱 型 號(hào) 和 規(guī) 格 單 位 總 數(shù) 量 備 注一 、 箱 體2 預(yù) 裝 式 充 電 站 箱 體 （ 9.8米 *2米 *3.2米 ） 長(zhǎng) *寬 *高 座 1二 、 供 配 電 系 統(tǒng)1 變 壓 器 出 線 柜 ZX0型 氣 體 絕 緣 開 關(guān) 柜 面 1 2 環(huán) 網(wǎng) 饋 出 柜 ZX0型 氣 體 絕 緣

21、 開 關(guān) 柜 面 23 低 壓 進(jìn) 線 柜 抽 屜 式 開 關(guān) 柜 面 14 一 體 化 電 源 柜 PYD-40Ah 面 15 交 流 柜 PJD-10 面 1三 、 充 電 系 統(tǒng)1 充 電 機(jī) 柜 4 面2 充 電 機(jī) 6kW 270 臺(tái)3 直 流 隔 離 柜 DC1500V,3000A 面 34 智 能 監(jiān) 控 模 塊 IM801 4 臺(tái)四 、 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 1 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 1 套五 、 輔 助 系 統(tǒng)1 環(huán) 境 控 制 系 統(tǒng) 1 套2 照 明 系 統(tǒng) 1 套六 、 移 動(dòng) 充 電 系 統(tǒng)1 移 動(dòng) 充 電 車 1 套 XJGC 5/28/2021 V1.0 31 目 錄一 項(xiàng)

22、 目 概 述二 系 統(tǒng) 總 體 結(jié) 構(gòu) 方 案三 方 案 總 結(jié)四 企 業(yè) 技 術(shù) 支 撐 條 件 XJGC 5/28/2021 V1.0 32 1、 方 案 主 要 特 點(diǎn) （ 1/2）1、 占 地 面 積 更 小 ， 高 頻 軟 開 關(guān) 技 術(shù) 減 小 充 電 機(jī) 體 積 標(biāo) 準(zhǔn) 站 ： 9800（ L） 2000（ W） 3200（ H） 進(jìn) 線 站 ： 12800（ L） 2000（ W） 3200（ H） 2、 可 用 性 更 高 ， 在 線 熱 插 拔 設(shè) 計(jì) 可 快 速 修 復(fù) 模 塊 化 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 是 建 造 可 修 復(fù) 和 可 快 速 修 復(fù) 系 統(tǒng) 的 基 礎(chǔ) ，采

23、用 標(biāo) 準(zhǔn) 化 結(jié) 構(gòu) 和 連 接 方 式 的 模 塊 化 組 件 使 一 切 變 得 更 容易 、 更 迅 速 、 且 成 本 更 低 。3、 可 靠 性 更 高 ， 系 統(tǒng) 冗 余 設(shè) 計(jì) 大 幅 提 高 可 靠 性 每 臺(tái) 充 電 機(jī) 柜 可 冗 余 9個(gè) 充 電 機(jī) 模 塊 ， 充 電 監(jiān) 控 采 用 主 從冗 余 設(shè) 計(jì) ， 只 要 故 障 模 塊 的 數(shù) 量 不 超 過 冗 余 模 塊 的 數(shù) 量 ，系 統(tǒng) 可 正 常 運(yùn) 行 ， 可 靠 性 指 標(biāo) 比 單 機(jī) 系 統(tǒng) 大 幅 提 高 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 33 1、 方 案 主 要 特 點(diǎn) （ 1/2）4、

24、 運(yùn) 行 更 經(jīng) 濟(jì) 、 更 節(jié) 能 、 更 環(huán) 保 交 流 側(cè) 功 率 因 數(shù) 大 于 0.98， 電 流 諧 波 畸 變 率 小 于 5%， 綜合 平 均 效 率 大 于 98.4%。 無 需 安 裝 無 功 補(bǔ) 償 和 諧 波 治 理 設(shè)備 ， 運(yùn) 行 電 費(fèi) 更 低 。5、 標(biāo) 準(zhǔn) 化 程 度 更 高 隔 離 變 壓 器 可 采 用 標(biāo) 準(zhǔn) 雙 繞 組 配 電 變 壓 器 。 功 率 單 元 采 用 標(biāo) 準(zhǔn) 化 結(jié) 構(gòu) 和 連 接 方 式 的 模 塊 化 組 件 。6、 設(shè) 備 造 價(jià) 更 低 ， 維 護(hù) 成 本 更 低 充 電 機(jī) 模 塊 適 合 大 批 量 規(guī) 模 化 生 產(chǎn) ，

25、電 子 元 器 件 批 量 采 購成 本 更 低 。 采 用 高 頻 軟 開 關(guān) 技 術(shù) ， 電 感 、 電 容 等 元 件 所 需數(shù) 量 減 少 ， 節(jié) 約 成 本 。 功 率 單 元 采 用 標(biāo) 準(zhǔn) 化 模 塊 組 件 ， 所需 備 品 備 件 少 ， 維 修 成 本 更 低 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 34 2、 模 塊 化 設(shè) 計(jì) 的 優(yōu) 勢(shì) （ 1/2) 模 塊 化 設(shè) 計(jì) 可 顯 著 提 高 系 統(tǒng) 可 用 性 系 統(tǒng) 可 用 性 A( t )的 定 義 為 ： 電 子 系 統(tǒng) 在 使 用 過 程 中 （ 尤 其 在 不 間 斷 連續(xù) 使 用 的 條 件 下 ） 可

26、 以 正 常 使 用 的 時(shí) 間 與 總 時(shí) 間 之 比 。 可 用 性 是 由 可 靠 性參 數(shù) MTBF(平 均 無 故 障 時(shí) 間 )和 故 障 后 平 均 修 復(fù) 時(shí) 間 參 數(shù) MTTR表 示 ， 即 許 繼 單 機(jī) 電 源 系 統(tǒng) 的 MTBF=10萬 h， MTTR=8 h， 模 塊 化 電 源 系 統(tǒng) 的功 率 模 塊 的 MTBF=10萬 h（ 同 單 機(jī) 電 源 系 統(tǒng) ） ， 功 率 模 塊 的 MTTR=1 h（在 有 備 份 的 情 況 下 由 維 護(hù) 人 員 熱 插 拔 修 復(fù) ， 維 護(hù) 速 度 快 ） 則 ， 單 機(jī) 系 統(tǒng) 的 可 用 性 為 ： A=MTBF

27、/(MTBF+MTTR)=0.9999 模 塊 化 電 源 系 統(tǒng) 的 功 率 模 塊 的 可 用 性 為 0.99999， 而 以 5+1冗 余 并 聯(lián) 系 統(tǒng) 為 例 ， 則 其 可 用 性 為 ： A5+1=1-(1-A)215=0.99999999851 因 此 ， 冗 余 設(shè) 計(jì) 的 模 塊 化 系 統(tǒng) 可 顯 著 提 高 系 統(tǒng) 的 可 用 性 。MTTRMTBFMTBFtA )( XJGC 5/28/2021 V1.0 35 2、 模 塊 化 設(shè) 計(jì) 的 優(yōu) 勢(shì) （ 2/2) 模 塊 化 設(shè) 計(jì) 可 顯 著 提 高 系 統(tǒng) 可 靠 性 如 果 將 充 電 裝 置 看 作 是 由

28、多 個(gè) 電 源 模 塊 組 成 的 系 統(tǒng) ， 從 系統(tǒng) 的 角 度 來 看 ， 僅 提 高 單 臺(tái) 電 源 模 塊 本 身 的 可 靠 性 并 不 是 解決 系 統(tǒng) 可 靠 性 的 根 本 途 徑 。 傳 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 思 路 著 重 于 提 高 單 臺(tái) 電源 的 可 靠 性 ， 而 現(xiàn) 代 設(shè) 計(jì) 思 路 則 注 重 采 用 冗 余 技 術(shù) 來 提 高 系統(tǒng) 的 可 靠 性 。 如 果 說 用 一 般 可 靠 性 器 件 設(shè) 計(jì) 出 可 靠 性 較 高 的電 源 設(shè) 備 是 電 源 本 身 設(shè) 計(jì) 的 一 項(xiàng) 基 本 要 求 ， 那 么 由 一 般 可 靠性 的 電 源 組 成 高 可 靠

29、性 的 電 源 系 統(tǒng) 便 是 電 源 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 的 主 要內(nèi) 容 。 許 繼 單 機(jī) 系 統(tǒng) 和 單 個(gè) 模 塊 裝 置 的 可 靠 性 R=0.99， 以 5+1冗余 系 統(tǒng) 為 例 （ 冗 余 一 個(gè) 模 塊 ） ， 則 其 可 靠 性 為 R 5+1=1-(1-R)215=0.9985 類 推 到 本 方 案 ， 假 設(shè) 單 套 充 電 機(jī) 由 135個(gè) 模 塊 組 成 ， 冗 余 9個(gè) 充 電 機(jī) 模 塊 ， 則 135+9冗 余 系 統(tǒng) 的 可 靠 性 按 公 式 計(jì) 算 近 似 為1。 因 此 ， 模 塊 化 并 聯(lián) 系 統(tǒng) 通 過 冗 余 設(shè) 計(jì) 可 顯 著 提 高 系 統(tǒng) 的 可靠 性 。 XJGC 5/28/2021 V1.0 36 3、 模 塊 化 充 電 系 統(tǒng) 典 型 案 例 發(fā) 展 趨 勢(shì) ： 高 頻 化 、 模 塊 化 、 小 型 化 、 環(huán) 保 節(jié) 能 案 例 ： 美 國 伊 頓 48V通 訊 電 源 產(chǎn) 品 ， 采 用 144個(gè) 5.8kW模 塊CR48-3G并 聯(lián) ， 輸 出 電 流 15,000A， 輸 出 功 率 750kW。 案 例 來 源 ： http:/ XJGC 5/28/2021 V1.0 37 謝 謝 ！