蓄电池多路充放电机采用高频电源技术设计制造，主电路采用三相三电平 Boost 整流器，三相二极管整流桥使用超快恢复新材料二极管或 SiC 二极管；共用驱动信号，降低了控制和驱动的难度。相比其他组合方案具有效率高、器件数量少的优点；PFC 部分采用三相无中线 VIENNA 结构的拓扑。Vienna 拓扑采用 DSP 数字控制，控制灵活，可移植性强:采用单路锯齿波载波调制电流环控制器输出的调制信号被馈送给锯齿波载波，保持恒定的开关频率,控制电路采取双环的控制方式，即电压外环+电流内环。它可以支持三种输入方式：三相交流输入、直流输入、单相交流输入。三种输入方式接入时模块具有自动识别功能。具有超宽恒功率范围、超高满载工作温度和超低待机功耗等特点，模块采用智能风冷的散热方式，功率密度高，占用空间小；带有热插拔和电池反接保护功能，组屏简便。

放电部分采用斩波技术设计制造，控制电路采用数字及模拟电路相结合的控制方式，通过高精度霍尔传感器将电压及电流模拟信号采集隔离比较后送给单片机进行处理，主功率元器件采用以英飞凌第四代IGBT功率模块作为开关元器件，由升压及降压以及控制单元组成整个完善的系统体系。放电部分可选择电阻消耗或者反馈电网方式，电阻消耗型负载采用新型PTC材料，安全无污染、寿命长。

具有四种工作模式：充电模式、放电模式、放-充模式和充-放-充循环模式，用户可根据蓄电池的使用情况选择相应模式对其进行维护保养充电。

蓄电池多路充放电机属于我公司专利产品，其关键技术是大功率电力电子技术和嵌入控制技术。与传统设备相比，体积小、重量轻、效率高、智能化、操作简便、保护功能丰富，整机具有丰富的控制接口，包括CAN2.0、RS232、RS485及网络通信接口等，这些接口可以灵活进行扩展和转换，机箱结构多样化。

蓄电池多路充放电机采用是为蓄电池组专门设计的充放电设备，可对变（输）电站、电厂等直流电源，铁路机车、装甲、坦克、车辆、发电车等车用铅酸、镉镍、氢镍和铁锂等蓄电池的维护、容量校对，从而提高电池的寿命，保证直流电源和机车车辆等设备安全运行。该设备采用可编程控制器作为主控单元，8英寸彩色液晶触摸屏作为人机界面。

设备的工作原理框图如图1.1所示。

a    三电平PFC原理图

b   交错并联LLC原理框图

c   充电模块原理图

由三相有源PFC、DC/DC变换、辅助电源、输入、输出检测及保护电路组成。前级三相有源PFC电路和EMI输入电路实现交流输入的整流滤波和功率因素的校正，以满足EMC标准和得到小于5%的电流总谐波含量（THDi）；三相有源PFC由单独的DSP进行控制，根据交流输入电压，对输入电流进行校正，使其跟随交流输入电压，并按照环路计算的结果产生PWM波进行驱动主电路，并执行相关的保护措施；后级的DC/DC变换器由DSP产生PWM波控制前级PFC输出的直流电压、经过高频变压器输出后再整流滤波输出电流电压，从而将前级整流电压转换成充电模块要求的稳定的直流电压。

辅助电源利用三相有源PFC的直流输出，产生控制电路所需的各路电源。输入检测电路实现交流输入电压、电流等检测功能，用于PFC的控制和保护。DC/DC的检测保护电路包括输出电压电流的检测，温度的检测等，这些信号用于DC/DC的控制和保护。

CAN/485总线实现整流模块与控制模块的通信以及多个整流模块之间的均流作用。

d  放电模块原理图

图1.1 工作原理框图