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(jì)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?yàn)槲覀內(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(jìn)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(dǎo)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(shè)計(jì)的IGBT芯片和快恢復(fù)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(yàn)證時(shí)間，因此在正常情況下，自主研發(fā)的芯片完全取代進(jìn)口芯片需要一定過程”。

事實(shí)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(shí)現(xiàn)切換電網(wǎng)并網(wǎng)速度和繼電保護(hù)靈敏度有要求。

對于任何一項(xiàng)已經(jīng)應(yīng)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(yàn)證。所以，芯片產(chǎn)品進(jìn)入市場一定階段后，才能靠價(jià)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(yīng)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(yīng)，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(zhǔn)。單體電池電壓為1.2V-12V的鉛酸蓄電池組進(jìn)行測試的專用儀器。儀器采用當(dāng)前先進(jìn)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(yīng)用上取得了一系列突破，是根據(jù)國家有關(guān)測試與維護(hù)規(guī)程要求所設(shè)計(jì)，對蓄電池進(jìn)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(jī)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(hù)的工作量。為電池和UPS電源維護(hù)提供全方位科學(xué)的檢測手段。

1.2 主要功能特點(diǎn)（WBXF多功能蓄電池放電測試儀現(xiàn)貨供應(yīng)，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(hù)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(jìn)行實(shí)時(shí)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(shí)間等；

放電測試功能：在電池組脫離系統(tǒng)后利用智能假負(fù)載進(jìn)行恒流或恒功率放電，或者利用智能假負(fù)載與用戶設(shè)備并接進(jìn)行恒流放電。設(shè)定好“放電電流”、“放電時(shí)間”、“放電容量”、“整組終止保護(hù)電壓”、“單體終止保護(hù)電壓”等參數(shù)，測試儀便自動執(zhí)行放電功能，并實(shí)時(shí)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(shí)間等數(shù)據(jù)；放電測試過程中可對放電參數(shù)進(jìn)行修改。當(dāng)電池組達(dá)到終止放電電壓設(shè)定值、終止放電容量設(shè)定值、終止放電時(shí)間設(shè)定值、任一單體電池電壓低于終止單體電壓設(shè)定值或人為進(jìn)行終止操作均可停止放電測試。單體電壓終止條件也可設(shè)置為只報(bào)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(fù)載進(jìn)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(shí)際容量、內(nèi)阻、性能狀況（正常、落后、劣化）等；

在測試過程中當(dāng)檢測到整組或者單體電池異常、測試儀工作異常時(shí)，測試儀自動終止測試，以便對電池進(jìn)行保護(hù)。測試儀采用監(jiān)控部分與功率部分一體化設(shè)計(jì)，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(jī)數(shù)據(jù)管理軟件功能強(qiáng)大，界面友好，提供數(shù)據(jù)管理、打印、分析、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、自動生成測試報(bào)告等功能。

1.3技術(shù)指標(biāo)：（WBXF多功能蓄電池放電測試儀現(xiàn)貨供應(yīng)，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(yīng)，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(jī)開機(jī)。

第4步：進(jìn)入在線監(jiān)測參數(shù)設(shè)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(fù)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(jī)，另一端連到電池組兩端。（注意紅正黑負(fù)）。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(jī)開機(jī)。

第6步：進(jìn)入放電參數(shù)設(shè)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(jī)，另一端連到電池組兩端。（注意紅正黑負(fù)）。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(jī)開機(jī)。

第6步：進(jìn)入容量快測參數(shù)設(shè)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(yīng)，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(shí)，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(jī)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(qiáng)電磁干擾場合；

主機(jī)與無線單體模塊距離范圍應(yīng)在1m到20m之間；

要接好主機(jī)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(yīng)的電池編號進(jìn)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?yàn)椋阂噪姵亟M負(fù)極為接線起始端，從電池組負(fù)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(shí)，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(rèn)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(yīng)12芯線束、采集口2對應(yīng)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(dú)供電，將2芯電源線接到“8V~18V”電源上，注意紅正黑負(fù)不要接反，確認(rèn)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(dāng)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(yīng)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(jì)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(jī)；無線方式請將天線連接好。

2.5主機(jī)接線說明

2.5.1接線、拆線原則

測試前接線時(shí)應(yīng)按照“先儀器，后電池”的順序進(jìn)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(shí)應(yīng)按“先電池、后儀器”的順序進(jìn)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(fù)”（黑色）接電池組負(fù)極。 嚴(yán)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(fù)極并接。

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

2.5.4 連接測試儀供電220V電源線。當(dāng)采用直流供電時(shí)不接。

2.5.5 請用戶仔細(xì)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(fù)極接線是否正確，嚴(yán)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(shí)，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(shí)，電量采集器用于測試用戶設(shè)備的放電電流。

電量采集器指示方向?yàn)殡姵亟M充電電流方向，請勿接反

2.7并機(jī)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(shè)置為主機(jī)，；另一臺設(shè)置為從機(jī)（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(qiáng)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(jìn)芯片國產(chǎn)化替代”。要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，首先應(yīng)補(bǔ)齊核心芯片和基礎(chǔ)工藝、材料短板，提升可靠性設(shè)計(jì)能力。

從基礎(chǔ)材料看，在一段時(shí)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(yīng)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(yīng)用優(yōu)勢明顯，有利于提高能效、減少損耗，符合未來落實(shí)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)、打造節(jié)能型社會的需求。

從設(shè)計(jì)和制造工藝能力看，芯片制作的完整過程包括芯片設(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)、制造工藝的細(xì)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(dāng)然，還需要一個過程才能達(dá)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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