一、大功率雙向DCDC變換器的特點(diǎn)
大功率雙向DCDC變換器具有高效率、高可靠性、高功率密度等優(yōu)點(diǎn)。它可以實(shí)現(xiàn)電能的雙向轉(zhuǎn)換，既可以作為電源使用，也可以作為負(fù)載使用。同時(shí)，由于其高效率，可以有效地降低能源的消耗，提高能源的利用率。此外，大功率雙向DCDC變換器的體積小、重量輕，便于攜帶和安裝。
二、大功率雙向DCDC變換器的工作原理
大功率雙向DCDC變換器主要由功率開關(guān)、磁性元其件中和，濾功波率器開等關(guān)組是成實(shí)?，F(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的核心元件，它可以在高速狀態(tài)下進(jìn)行開關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)電能的開關(guān)控制。磁性元件包括變壓器和電感器等，用于傳遞電能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電壓和電流的變換。濾波器則用于濾除高頻開關(guān)信號的諧波分量，減少對周圍電路的干擾。
大功率雙向DCDC變換器的工作原理是基于電力電子技術(shù)中的開關(guān)變換原理。通過控制功率開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)電能的雙向轉(zhuǎn)換。具體來說，當(dāng)功率開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，電能從輸入端流向輸出端；當(dāng)功率開關(guān)斷開時(shí)，電能從輸出端流向輸入端。通過調(diào)節(jié)功率開關(guān)的開關(guān)頻率和占空比，可以實(shí)現(xiàn)對輸出電壓和電流的控制。
三、大功率雙向DCDC變換器的應(yīng)用
大功率雙向DCDC變換器在能源轉(zhuǎn)換、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，它可以用于太陽能、風(fēng)能等可再生能源的充電和放電過程，實(shí)現(xiàn)能源在的電高動(dòng)效汽轉(zhuǎn)車換領(lǐng)和域利，用它?？梢杂糜陔姵氐某潆姾头烹娺^程，為電此動(dòng)外汽，車大提功供率穩(wěn)雙定向的D動(dòng)C力D源C。變換器還可以用于不間斷電源（UPS）、電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償?shù)阮I(lǐng)域。
四、大功率雙向DCDC變換器的發(fā)展前景
隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，大功率雙向DCDC變換器的性能將不斷提高，成本將不斷降低，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。未來，大功率雙向DCDC變換器將在電動(dòng)汽車、可再生能源等領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。同時(shí)，隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，大功率雙向DCDC變換器將在電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償、電能質(zhì)量控制等方面發(fā)揮重要作用。此外，隨著國防工業(yè)的發(fā)展，大功率雙向DCDC變換器將在雷達(dá)、電子對抗等領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。
總之，大功率雙向DCDC變換器是一種重要的電力電子設(shè)備，具有廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?。未來，我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)對其的研究和開發(fā)，提高其性能和可靠性，降低其成本和體積，以便更好地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
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背??景?????

該項(xiàng)目立足于綠色礦山、智慧礦山的實(shí)際需求，應(yīng)用穩(wěn)利達(dá)電力電子自主研發(fā)的DC/DC變流器，可將卡車下坡制動(dòng)浪費(fèi)的能量回收到儲能電池，在上坡等需要出力的工況時(shí)再將電池中的能量外放，以達(dá)到減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗的目的。

項(xiàng)目分析

項(xiàng)目現(xiàn)狀:燃油礦車在環(huán)保和能耗方面仍面臨諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)排放大量有害氣體和顆粒物，對礦山及周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。同時(shí)，高油耗也增加了礦山的運(yùn)營成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益。為了應(yīng)對這些問題，許多礦山企業(yè)開始尋求礦車“油”改“電”環(huán)保型替代產(chǎn)品。

客戶需求:

1、作業(yè)效率：提高動(dòng)力傳輸效率：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力傳輸效率較高，能夠更好地適應(yīng)負(fù)載變化，提高作業(yè)效率。降低故障率：純電動(dòng)礦車相比燃油礦卡，故障率可降低20%-30%，從而提升用戶的有效工作時(shí)間。

2、智能化發(fā)展：促進(jìn)智能化升級：電動(dòng)礦車可以與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等智能化技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)化作業(yè)等功能，促進(jìn)礦山的智能化發(fā)展。

3、成本方面：電能和氫能相對燃油成本通常較低，長期來看能降低運(yùn)營成本。而且隨著電力技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模效應(yīng)，成本可能會進(jìn)一步降低。

4、性能提升方面：電動(dòng)礦車在動(dòng)力輸出上具有一定優(yōu)勢，能夠提供更平穩(wěn)、強(qiáng)勁的動(dòng)力，有助于提高作業(yè)效率和質(zhì)量。

5、環(huán)保效益：減少尾氣排放：電動(dòng)礦車幾乎不產(chǎn)生廢氣和噪音污染，有助于減少礦區(qū)的尾氣排放，保護(hù)環(huán)境。降低污染排放：據(jù)測算，如某礦區(qū)首批5輛電動(dòng)重卡每年可減排二氧化碳1105噸、一氧化碳61噸、碳?xì)浠衔?.5噸，對環(huán)境保護(hù)具有積極作用。

設(shè)計(jì)方案

01、系統(tǒng)包含?3?面柜體，?1?面配電柜，2?面?DCDC?柜。2?面?DCDC?柜中，其中?1?面柜體，每面柜體包含?7?個(gè)?DCDC?模塊，每個(gè)模塊的功率為?150kW；另外一面柜體包含?6個(gè)?DCDC?模塊，每個(gè)模塊的功率為?150kW。

02、系統(tǒng)提供一只7寸觸摸屏，供客戶監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和觸摸實(shí)現(xiàn)各種功能。03系統(tǒng)提供一路RS485接口，提供用戶遙控、遙測、遙調(diào)功能。

系統(tǒng)拓?fù)鋱D方案優(yōu)勢01零排放：氫燃料電池礦車在運(yùn)行過程中不產(chǎn)生尾氣排放，只有水和少量熱量產(chǎn)生，對環(huán)境友好。02高效性：氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)60~80%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，使其具有更高的能源利用效率。

03、可持續(xù)性：氫氣作為燃料來源，具有可再生性，可以通過多種方式生產(chǎn)，如電解水、天然氣重整等。

總結(jié)?????綜上所述，大功率雙向DCDC在礦車油改電項(xiàng)目中具有廣泛的應(yīng)用前景，它可以提高礦車的能效、延長使用壽命、減少能源消耗，并適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入，相信它在未來的礦車油改電項(xiàng)目中將發(fā)揮更加重要的作用。

系統(tǒng)拓?fù)鋱D

方案優(yōu)勢

01

零排放：氫燃料電池礦車在運(yùn)行過程中不產(chǎn)生尾氣排放，只有水和少量熱量產(chǎn)生，對環(huán)境友好。

02

高效性：氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)60~80%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，使其具有更高的能源利用效率。

03

可持續(xù)性：氫氣作為燃料來源，具有可再生性，可以通過多種方式生產(chǎn)，如電解水、天然氣重整等。

總結(jié)

??綜上所述，大功率雙向DCDC在礦車油改電項(xiàng)目中具有廣泛的應(yīng)用前景，它可以提高礦車的能效、延長使用壽命、減少能源消耗，并適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入，相信它在未來的礦車油改電項(xiàng)目中將發(fā)揮更加重要的作用。[查看詳情]

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01

背? 景

近年來，能源緊缺已成為日益突出的社會性問題。我國是繼美國、日本之后的電梯生產(chǎn)大國，也是電梯使用**大國，電梯已成為生產(chǎn)、生活中的嚴(yán)重耗電設(shè)備之一，電梯節(jié)能迫在眉睫。

據(jù)中國電梯協(xié)會統(tǒng)計(jì)，如果中國每部電梯都加裝電梯儲能裝置的話，每年可節(jié)省電量達(dá)到350億kWh以上，相當(dāng)于三峽電站半年的發(fā)電量。

現(xiàn)階段國內(nèi)的大部分電梯在制動(dòng)過程中均使用耗能電阻進(jìn)行耗能，同時(shí)由于制動(dòng)過程中大量熱量的產(chǎn)生而不得不在電梯機(jī)房增設(shè)空調(diào)等散熱設(shè)備，這就進(jìn)一步增加了電能的浪費(fèi)以及電梯的運(yùn)營成本。

因此廣大電梯用戶迫切希望有一種電梯節(jié)能系統(tǒng)能夠回收利用電梯制動(dòng)過程中產(chǎn)生的能量，減少能源的浪費(fèi)。節(jié)能減排目前已成為電梯行業(yè)的一個(gè)重要議程。

02

方? 案

03

優(yōu)? 勢

? ? 大功率雙向DCDC需要保證足夠的電流容量以回收能量，同時(shí)要做到功率雙向性，以便對超級電容儲能單元進(jìn)行充放電，同時(shí)還需要瞬時(shí)響應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)的觸發(fā)信號，及時(shí)停止對超級電容儲能單元的充放電動(dòng)作以保護(hù)超級電容的安全及用戶的設(shè)備安全。當(dāng)電梯遇到軟故障或電梯供電系統(tǒng)故障時(shí)，電梯3秒內(nèi)啟動(dòng)，以0.1m/s的速度運(yùn)行至就近樓層后開門，等待乘客逃生，避免發(fā)生困人事件或造成較大安全事故。

04

系統(tǒng)參數(shù)

序號	電氣類目	詳細(xì)類目	規(guī)格
1	直流電壓	高壓側(cè)直流電壓（V）	450-750
		低壓側(cè)直流電壓（V）	LM040-xxx：70-90
			LM060-xxx：90-135
2	直流電流	高壓端直流電流（A）	≤30
		低壓端直流電流（A）	LM040-080A:?≤80
			LM040-120A:?≤120
			LM060-080A:?≤80
			LM060-120A:?≤120
3	轉(zhuǎn)換效率	大于95%（實(shí)驗(yàn)條件下取得）
4	**變比	高壓電壓：低壓電壓	10:1
5	功率	LM-040系列（KW）	LM040-080A:?額定7
			LM040-120A:?額定10
		LM-060系列（KW）	LM060-080A:?額定10
			LM060-120A:?額定16
6	工作模式	充電模式	恒流模式
		放電模式	恒流模式
7	電壓穩(wěn)定度	靜態(tài)	±1%
		動(dòng)態(tài)	±5%
8	電流穩(wěn)定度	靜態(tài)	±1%
		動(dòng)態(tài)	±5%

05

大功率雙向DCDC與超級電容的完美結(jié)合

儲能式節(jié)能系統(tǒng)

工作原理圖

產(chǎn)品拓?fù)鋱D

現(xiàn)場實(shí)景圖

06

項(xiàng)目總結(jié)

儲能式電梯節(jié)能系統(tǒng)控制策略安全可靠，不會對電梯本身正常作業(yè)有任何影響。

該電梯節(jié)能系統(tǒng)集電梯逃生與節(jié)能一體，填補(bǔ)了電梯勢能回收利用的空白，**潮流。

此設(shè)備可用于國內(nèi)其他電梯設(shè)備勢能回收利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

節(jié)能效果顯著，此新型儲能式節(jié)能系統(tǒng)可用10年以上，所以節(jié)能效果非常理想，獲得一致好評。

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背? 景

? ? ? 港口作為我國對外開放的窗口和現(xiàn)代物流供應(yīng)鏈中的重要環(huán)節(jié)，日益成為集運(yùn)輸、配送、倉儲、加工、包裝、增值服務(wù)等功能于一體的綜合性物流平臺，其能源消耗在整個(gè)交通行業(yè)中占有很大的比重，港口行業(yè)的節(jié)能降耗是我國交通行業(yè)節(jié)能工作的重點(diǎn)。而港口大量使用的門座機(jī)、龍門吊等起重設(shè)備勢能產(chǎn)生的電能能否被吸收利用，目前已成為港口節(jié)能減排的一個(gè)重點(diǎn)，被各大港口提上議事日程！

?

?

方? 案

二

?

?

? ? ? ?龍門吊或者門座機(jī)等起重設(shè)備在使用過程中，吊具下降時(shí)，電機(jī)在吊具拖動(dòng)下發(fā)電，勢能轉(zhuǎn)化為電能，傳統(tǒng)方式是利用耗能電阻消耗掉；穩(wěn)利達(dá)電力電子研發(fā)的大功率雙向DCDC模塊借助超級電容大容量儲能單元，推出的勢能回收節(jié)能系統(tǒng)徹底解決這一問題，電機(jī)發(fā)電時(shí)對電能進(jìn)行存儲，電機(jī)用電時(shí)對這一部分電能釋放利用！

?

? ? ? ?吊具上升時(shí)，大功率雙向DCDC模塊將超級電容儲能單元里的電能釋放到變頻器直流母線側(cè)的超級電容儲能單元里，減少市電供電能量，勢能被充分利用回收。?

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?

?

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雙向大功率DC/DC的主要性能要求

三

序號	電氣類目	詳細(xì)類目	規(guī)格
1 ?	直流電壓	高壓側(cè)直流電壓 （Vdc）	550-750 (可設(shè)置)
		低壓側(cè)直流電壓 （Vdc）	200-540 (可設(shè)置)
2	直流電流	低壓端直流電流 （A）	額定1000A
		高壓端直流電流 （A）	額定1000A
3	功率流通	雙向	可以分時(shí)對超級電容充電和放電
4	額定功率	輸出功率 （輸出電壓500V）	額定500KW，最大功率550KW

?

? ? ?

??? ?雙向DC/DC需要保證足夠的電流容量以回收能量，同時(shí)要做到功率雙向性，以便對超級電容儲能單元進(jìn)行充放電，同時(shí)還需要瞬時(shí)響應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)的觸發(fā)信號，及時(shí)停止對超級電容儲能單元的充放電動(dòng)作以保護(hù)超級電容的安全以及用戶設(shè)備的安全。

?

?

保護(hù)系統(tǒng)要求

四

序號	電氣類目	詳細(xì)類目	規(guī)格
1	高壓端保護(hù)	變頻器 母線電壓	高壓過壓、 高壓欠壓
2	超級電容模組保護(hù)	每一個(gè)模組 單體	模組單體過熱保護(hù)、 模組單體過壓保護(hù)
3	DC/DC保護(hù)	過流保護(hù)、過熱保護(hù)
4	超級電容端 保護(hù)	超級電容模組組合體過壓、欠壓保護(hù)、均壓保護(hù)

?

?

?

應(yīng)用案例

?

? ? ?因港口開展節(jié)能減排工作，我們有幸與國內(nèi)某港口合作，經(jīng)過對港口實(shí)地考察，針對25噸門座機(jī)進(jìn)行了動(dòng)能及勢能回收的設(shè)計(jì)。

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01

原理圖

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?

?

02

結(jié)構(gòu)圖

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?

?

經(jīng)過一年的運(yùn)行，節(jié)能前后數(shù)據(jù)我們進(jìn)行了對比

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03

系統(tǒng)配置

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?

04

運(yùn)行周期用電量與節(jié)電量

節(jié)能測試結(jié)果
工況	測試結(jié)果	使用 制動(dòng)電阻	使用 200A 超級 電容 充放電 控制 系統(tǒng)
裝煤 （單周期） （滿載）	電能消耗值 （Wh）	6348	4691
	節(jié)電率	26.1%
卸煤 （5周期） （滿載）	電能消耗值 （Wh）	1515	1078
	節(jié)電率	28.8?%
垂直升降 （5周期） （8噸）	電能消耗值 （Wh）	4185	2407
	節(jié)電率	42.5%
旋轉(zhuǎn) （5周期） （空載）	電能消耗值 （Wh）	966	657
	節(jié)電率	32%

?

05

門座機(jī)30天運(yùn)行周期用電量

?

起重機(jī)	? 起 重 機(jī) 匯 總 ?	操作噸	功耗 （KWH)	工作 臺時(shí)	工作 效率	千噸 單耗	每 小 時(shí) 耗 電	是否有節(jié)能設(shè)備
1#70		211192	39328	551.8	382.73	186.22	?	是
2#71		226113	41975	547.4	413.07	185.64	?	是
平均值		?	40651	549.6	?	?	73.96	?
3#72		217226	49663	513.1	423.36	228.62	?	否
4#73		176799	40272	417.7	423.27	227.78	?	否
5#74		176343	44900	430.4	409.72	254.62	?	否
6#75		198278	45558	465.3	426.13	229.77	?	否
7#76		184839	47769	432.2	427.67	258.44	?	否
8#77		214162	56707	532.6	402.11	264.79	?	否
9#78		219656	48571	513.9	427.43	221.12	?	否
10#79		188774	42492	449.1	420.34	225.09	?	否
11#80		169362	39203	432.4	391.68	231.47	?	否
平均值		?	46126	465.1	?	?	99.17	?
節(jié)電量		25.21
節(jié)電率		25.21/99.17=25.4%

?

06

節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益分析

?

每天用電（度）	電費(fèi) （度/元）	節(jié) 電 率	天 數(shù)	每度電需要消耗的 標(biāo)準(zhǔn)煤(噸）	每噸標(biāo)準(zhǔn)煤 補(bǔ)貼金額 （元）
2380	0.763	25%	360	0.0004	300
總節(jié)電費(fèi)用(元)：2380*0.763*25%*360=163434.6
按照300天算：2380*0.763*25%*300=136195.5

?

07

投入回收期測算

?

設(shè)備投入成本（元）	每年節(jié)電費(fèi)用元（300天）	回收期（年）
250000	136195	1.83
回收周期(年)：250000/136195=1.83

?

08

項(xiàng)目總結(jié)

1

? 門座機(jī)節(jié)能設(shè)備控制策略安全可靠，不會對門座機(jī)正常作業(yè)有任何影響。

?

2

受安裝空間限制，早期設(shè)計(jì)通氣不足，設(shè)備通風(fēng)散熱不夠，設(shè)備出現(xiàn)過溫保護(hù)停止運(yùn)行，降溫后恢復(fù)啟動(dòng) ，造成實(shí)際節(jié)電率數(shù)據(jù)偏差 ，? 現(xiàn)已解決 。

?

3

此設(shè)備可用于碼頭其他設(shè)備勢能回收利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

?

4

節(jié)能效果明顯，港口門座機(jī)30萬左右，一年節(jié)能12萬左右，大概3年即可回本，新型儲能式節(jié)能系統(tǒng)可用10年以上，所以節(jié)能效果非常理想，獲得一致好評。

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系統(tǒng)介紹

1.1、系統(tǒng)簡介

多端口直流電能路由器系統(tǒng)，是一款高功率因數(shù)高精度可編程的IGBT式直流供電系統(tǒng)，直流輸出具有高精度和高動(dòng)態(tài)特性，DCDC變換柜采用高頻電路，輸出響應(yīng)快，輸出電壓范圍可調(diào)，可通過上位機(jī)指令或協(xié)議策略為負(fù)載提供支持。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：

1.2 、系統(tǒng)拓?fù)鋱D

?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 功率柜一? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 功率柜二

1.3、電氣原理圖

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1.4功率柜（一）一次回路圖

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1.5 功率柜（二）一次回路圖

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1.3、功率柜充配有觸摸屏，觸摸屏可以監(jiān)測內(nèi)部模塊運(yùn)行狀態(tài)，也可通過觸摸屏實(shí)時(shí)設(shè)置模塊運(yùn)行相應(yīng)參數(shù)。

主要技術(shù)指標(biāo)和規(guī)格

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?

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關(guān)鍵點(diǎn)

1、系統(tǒng)包含交流網(wǎng)、直流網(wǎng)，屬于交直流混網(wǎng)應(yīng)用；

2、其中直流網(wǎng)包含750V直流網(wǎng)、375V直流網(wǎng)、220V直流供電等多種混合型直流網(wǎng)，屬于多種直流組網(wǎng)；

3、直流網(wǎng)由7臺大功率雙向DCDC組成，涵蓋了鋰電、鉛酸、光伏、氫能等多種新能源和儲能，是分布式新能源使用的典型；

4、系統(tǒng)為氫能發(fā)電提供了良好的平臺，對氫能的應(yīng)用與研究都很有意義；

5、光伏DCDC直接通過直流變流器將光伏能量儲存到電池池中，為光儲提供典型應(yīng)用，作為光儲的實(shí)現(xiàn)形式值得深入研究；

6、儲能部分大膽設(shè)計(jì)了多種電池，為混合儲能提供了實(shí)際可行的實(shí)踐；

7、整個(gè)交直流混合微網(wǎng)以電能能量路由器的形式呈現(xiàn)，能量可以自由調(diào)度，實(shí)現(xiàn)柔性發(fā)電和組網(wǎng)。

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