目前，我國目前已經(jīng)初步建立起了包含晶閘管、IGCT、功率MOSFET、IGBT等的全系列硅基電力電子器件產(chǎn)業(yè)，在推動國民經(jīng)濟發(fā)展和保障產(chǎn)業(yè)保障中發(fā)揮了重要的作用。

具體看，能源行業(yè)的不同環(huán)節(jié)，芯片國產(chǎn)化水平不同。其中，用電環(huán)節(jié)的芯片國產(chǎn)化率相對更高一些，在能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)和輸配電環(huán)節(jié)，出于產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性考慮，我國目前仍在大量使用英飛凌、ABB等公司的IGBT模組。

出現(xiàn)這樣的情況，并非因為我們?nèi)狈ρ邪l(fā)能力。相反，我國目前在電力電子芯片方面的研發(fā)進展迅速，已經(jīng)涉及各類器件。但是，在好的產(chǎn)品或核心產(chǎn)品的選擇上，一些企業(yè)出于各種考慮仍然青睞于國際品牌。

2020年年初，一家主要產(chǎn)品為IGBT等功率半導體器件的企業(yè)登陸科創(chuàng)板。其招股書顯示，該公司自主研發(fā)設計的IGBT芯片和快恢復二極管芯片已經(jīng)量產(chǎn)，但仍然從國外企業(yè)購入芯片。對此，這家公司解釋為“由于客戶對公司自研芯片的批量化使用需要一定的驗證時間，因此在正常情況下，自主研發(fā)的芯片完全取代進口芯片需要一定過程”。

事實上，能源電力行業(yè)對芯片的要求，仍然聚焦在穩(wěn)定性和可靠性上。比如在高壓傳輸中用到的芯片，就對耐受電壓、轉(zhuǎn)化效率有要求；用于開關(guān)的芯片，會對實現(xiàn)切換電網(wǎng)并網(wǎng)速度和繼電保護靈敏度有要求。

對于任何一項已經(jīng)應用于市場的技術(shù)來說，可靠性和穩(wěn)定性*終還是要靠用戶驗證。所以，芯片產(chǎn)品進入市場一定階段后，才能靠價格取勝，前期肯定還是靠質(zhì)量。電力行業(yè)的芯片屬于行業(yè)應用，它對方便可靠的要求尤其高。

第1章  概述（WBXF多功能蓄電池放電測試儀現(xiàn)貨供應，品質(zhì)保障）

1.1   綜述

本儀器是針對整組12V-600V蓄電池系列測試，不同規(guī)格型號對整組要求不同，具體根據(jù)儀表為準。單體電池電壓為1.2V-12V的鉛酸蓄電池組進行測試的專用儀器。儀器采用當前先進的測試技術(shù)原理，在新技術(shù)、新器件、新材料、新工藝的研究應用上取得了一系列突破，是根據(jù)國家有關(guān)測試與維護規(guī)程要求所設計，對蓄電池進行性能檢測的專業(yè)測試儀器。該儀器放電功率大，體積小，重量輕，上位機數(shù)據(jù)管理軟件功能齊全，大大減少了蓄電池日常測試維護的工作量。為電池和UPS電源維護提供全方位科學的檢測手段。

1.2 主要功能特點（WBXF多功能蓄電池放電測試儀現(xiàn)貨供應，品質(zhì)保障）

儀器采用觸摸屏操作，直接使用觸摸筆或者手指即可操作界面。

存儲數(shù)據(jù)方式有內(nèi)部存儲和外部SD卡存儲方式，自行選擇。

具有過壓、過流、過熱等保護功能。

在線監(jiān)測功能：在電池組處于在線放電、均充、浮充等狀態(tài)下，對電池組及單節(jié)電池進行實時的監(jiān)測；包括整組電壓、單節(jié)電池電壓、整組充放電電流、整組充放容量、監(jiān)測時間等；

放電測試功能：在電池組脫離系統(tǒng)后利用智能假負載進行恒流或恒功率放電，或者利用智能假負載與用戶設備并接進行恒流放電。設定好“放電電流”、“放電時間”、“放電容量”、“整組終止保護電壓”、“單體終止保護電壓”等參數(shù)，測試儀便自動執(zhí)行放電功能，并實時顯示放電電流、電池已放容量、整組電壓、單節(jié)電池電壓、放電時間等數(shù)據(jù)；放電測試過程中可對放電參數(shù)進行修改。當電池組達到終止放電電壓設定值、終止放電容量設定值、終止放電時間設定值、任一單體電池電壓低于終止單體電壓設定值或人為進行終止操作均可停止放電測試。單體電壓終止條件也可設置為只報警不終止。

容量快測功能：(選配)在電池組脫離系統(tǒng)后利用智能假負載進行放電，只需3～20分鐘便可測出電池組中每一節(jié)電池的實際容量、內(nèi)阻、性能狀況（正常、落后、劣化）等；

在測試過程中當檢測到整組或者單體電池異常、測試儀工作異常時，測試儀自動終止測試，以便對電池進行保護。測試儀采用監(jiān)控部分與功率部分一體化設計，功率部分采用新型高功效器件。人性化的操作界面，操作簡單，流程清晰，每一步操作均有簡體中文提示。

高亮度彩色屏幕液晶顯示器，顯示效果清晰優(yōu)美。

上位機數(shù)據(jù)管理軟件功能強大，界面友好，提供數(shù)據(jù)管理、打印、分析、報表統(tǒng)計、自動生成測試報告等功能。

1.3技術(shù)指標：（WBXF多功能蓄電池放電測試儀現(xiàn)貨供應，品質(zhì)保障）

輸入電源為三相AC(3/PE)

注：特殊要求，特殊規(guī)格，我們將另行定制！

代碼Ｅ：單相AC(1/N/PE)或二相AC(2/PE)

代碼Ｄ：三相AC(3/PE)

1.4測試步驟介紹（WBXF多功能蓄電池放電測試儀現(xiàn)貨供應，品質(zhì)保障）

1.4.1在線監(jiān)測測試：

第1步：連接單體電壓采集器。（詳見章節(jié)2.4）

第2步：把整組電壓測試線連接到電池組兩端。（詳見章節(jié)2.5）

第3步：插入電源，主機開機。

第4步：進入在線監(jiān)測參數(shù)設置。(詳見章節(jié)3.1）

第5步：“確定”開始測試。

1.4.2 放電測試：

第1步：連接單體電壓采集器（詳見章節(jié)2.4）。純負載不具此功能

第2步：放電開關(guān)，撥到分的位置(防止放電電纜反接，損壞儀器；反接告警提示)。

第3步：把放電線一端連到主機，另一端連到電池組兩端。（注意紅正黑負）。接反會告警提示。（詳見章節(jié)2.5）

第4步：把整組電壓測試線連接到電池組2端。

第5步：插入電源，主機開機。

第6步：進入放電參數(shù)設置。(詳見章節(jié)3.2）

第7步：將放電開關(guān)撥到合的位置。

第8步：“確定”開始測試。

1.4.3容量快測（選配功能）

第1步：連接單體電壓采集器（詳見章節(jié)2.4）。

第2步：放電開關(guān)，撥到分的位置(防止放電電纜反接，損壞儀器；反接告警提示)。

第3步：把放電線一端連到主機，另一端連到電池組兩端。（注意紅正黑負）。接反會告警提示。（詳見章節(jié)2.5）

第4步：把整組電壓測試線連接到電池組2端。

第5步：插入電源，主機開機。

第6步：進入容量快測參數(shù)設置。(詳見章節(jié)3.3）

第7步：將放電開關(guān)撥到合的位置。

第8步：“確定”開始測試。

第2章  接口及接線說明（WBXF多功能蓄電池放電測試儀現(xiàn)貨供應，品質(zhì)保障）

2.1接口說明

2.2顯示屏

2.3簡易按鍵（觸摸有問題時，可以使用）

2.4單體電壓采集器（簡稱：單體模塊）（選配）

2.4.1單體電壓采集器與主機通訊方式有兩種：

無線通訊方式；無線模塊需使用天線。

不能使用在電磁屏蔽及強電磁干擾場合；

主機與無線單體模塊距離范圍應在1m到20m之間；

要接好主機和無線單體電壓采集器的天線；

b.  有線通訊方式；有線模塊需通過usb線相互連接。

2.4.2單體模塊根據(jù)所能監(jiān)測電池節(jié)數(shù)分為兩種：

a、24節(jié)單體模塊。

b、6節(jié)單體模塊。

2.4.3單體模塊接口說明（以24節(jié)單體模塊為例）：

2.4.4單體模塊連接步驟：

第1步：確定整個電池組需要使用單體模塊數(shù)量：

模塊數(shù)量=整個電池組節(jié)數(shù)÷一個單體模塊所能監(jiān)測節(jié)數(shù)，未整除的，模塊數(shù)量需要加1.

舉例：電池組電池節(jié)數(shù)110節(jié)，配置的單體模塊所能監(jiān)測24節(jié)，110÷24=4.58個，未整除，所以需要使用的模塊數(shù)量=5個。

第2步：連接單體模塊與電池的連線。（單體模塊從1號模塊開始）

單體模塊與單體電池連接，請用戶按照對應的電池編號進行采集連接！先采集線與電池的連接，后給模塊供電。

電壓采集線與電池接線順序為：以電池組負極為接線起始端，從電池組負極開始按照“黑00、紅01、紅02-----紅23、紅24”依次接線。使用多個單體模塊時，按單體模塊編號，從前到后，單體模塊所有采集線全部連接上，*后一個模塊多余的采集線，不用連接。

接線完成后先檢查接線是否正確，確認無誤后將航空接口和采集器的“采集口1和采集口2”相連接；采集口1對應12芯線束、采集口2對應13芯線束。

單體模塊的供電電源，單體模塊的供電電壓是“8V~18V”,由電源口單獨供電，將2芯電源線接到“8V~18V”電源上，注意紅正黑負不要接反，確認無誤將2芯航空頭和單體模塊的“電源”口相連接。電源取電方法，假如當前測量的電池組的單體電壓是2V，通過5節(jié)電池取電；單體電壓是6V，通過2節(jié)電池取電；單體電壓是12V，通過1節(jié)電池取電。注意，每個單體模塊都需要供電。

單體模塊供電后，對應模塊上單體電壓指示燈閃爍正常。

舉例如下：

以24節(jié)2V電池為例，接線如下

以8節(jié)6V電池為例，只接采集口2的前9芯，多余的4芯不用連接，接線如下

以4節(jié)12V電池為例，只接采集口2的前5芯，多余的8芯不用連接，接線如下：

若整組電壓為220V電池組有110節(jié)2V電池，計算需要的模塊是110÷24=4.58個，需要5個模塊，*后一個模塊只需要測14節(jié)電池；連接通訊接口，接線如下

第三步：如果單體模塊是有線通訊，請將USB線連接到各單體模塊與主機；無線方式請將天線連接好。

2.5主機接線說明

2.5.1接線、拆線原則

測試前接線時應按照“先儀器，后電池”的順序進行接線，即：先接儀器端的連線，后接電池端的連線。

測試完畢，用戶拆線時應按“先電池、后儀器”的順序進行拆線，即先拆電池端的連線，后拆儀器端的連接。

2.5.2 放電電纜的連接

放電電纜線將測試儀的“放電電流接口”與電池組并接。

注：“正”（紅色）接電池組正極，“負”（黑色）接電池組負極。 嚴禁接反！

2.5.3 整組電壓采集線的連接

用整組電壓采集線將測試儀“整組電壓”與電池組正、負極并接。

注：整組電壓線的“正”（紅色夾子）接電池組正極，“負”（黑色夾接電池組負極。  嚴禁接反！

2.5.4 連接測試儀供電220V電源線。當采用直流供電時不接。

2.5.5 請用戶仔細檢查接線是否正確，注意電池端子、電壓采集線端子、放電電流端子正、負極接線是否正確，嚴禁接反！

2.5.6 檢查無誤后，接通電源，測試儀開始工作

2.6電量采集（選配）

測試儀工作于在線監(jiān)測時，電量采集器用于監(jiān)測電池組的充放電電流。

測試儀工作于放電測試時，電量采集器用于測試用戶設備的放電電流。

電量采集器指示方向為電池組充電電流方向，請勿接反

2.7并機接線（選配）

必須具備兩臺儀器。

每臺儀器分別連接好測試線。

將兩臺儀器通過RS485接口連接一起。

將一臺設置為主機，；另一臺設置為從機（詳見章節(jié)3.12）。

在不久前召開的國內(nèi)能源工作會議上，國家能源局再次強調(diào)芯片的重要性，并明確要求，在2021年，能源電力行業(yè)要“全方位推進芯片國產(chǎn)化替代”。要實現(xiàn)這個目標，首先應補齊核心芯片和基礎(chǔ)工藝、材料短板，提升可靠性設計能力。

從基礎(chǔ)材料看，在一段時間內(nèi)，電力電子器件市場的主力軍仍然是硅基IGBT、MOSFET等器件。然而與硅基器件相比，碳化硅、氮化鎵材料和器件在耐壓性上更具優(yōu)勢，可承受更高的電壓、更大的電流容量。碳化硅材料在超大功率、中大功率應用中適用性更好；氮化鎵材料功耗更小，在變頻家電、節(jié)能燈等中小功率應用優(yōu)勢明顯，有利于提高能效、減少損耗，符合未來落實“碳達峰”“碳中和”目標、打造節(jié)能型社會的需求。

從設計和制造工藝能力看，芯片制作的完整過程包括芯片設計、晶圓制造、封裝、測試等幾個主要環(huán)節(jié)。高壓高頻等特色工藝芯片對設計、制造工藝的細節(jié)要求非常高，這在碳化硅、氮化鎵等新型器件上表現(xiàn)得更為明顯。

中國工程院院士倪光南曾表示，目前，我們國產(chǎn)的芯片整體水平已經(jīng)從不可用到可用，而且現(xiàn)在正在從可用向好用的方向發(fā)展。當然，還需要一個過程才能達到真正比較全方位的好用，但是我們肯定能夠走向這個方向。

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