中心議題：

• 直流係統基本原理探討

解決方案：

• 防止外部電源倒灌充電機
• 通過對矽鏈的自動控製
  ，調整控製母線的輸出

 1 引言

直(zhi)流(liu)充(chong)電(dian)機(ji)係(xi)統(tong)根(gen)據(ju)其(qi)整(zheng)流(liu)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)分(fen)成(cheng)相(xiang)控(kong)式(shi)充(chong)電(dian)機(ji)和(he)高(gao)頻(pin)模(mo)塊(kuai)式(shi)充(chong)電(dian)機(ji)，二(er)者(zhe)各(ge)有(you)千(qian)秋(qiu)。相(xiang)控(kong)式(shi)充(chong)電(dian)機(ji)是(shi)一(yi)項(xiang)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)長(chang)
，技(ji)術(shu)非(fei)常(chang)成(cheng)熟(shu)的(de)產(chan)品(pin)，其(qi)特(te)點(dian)是(shi)運(yun)行(xing)穩(wen)定(ding)，輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)大(da)
，但(dan)是(shi)這(zhe)類(lei)充(chong)電(dian)機(ji)輸(shu)出(chu)精(jing)度(du)低(di)，自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)低(di)，許(xu)多(duo)參(can)數(shu)需(xu)要(yao)在(zai)平(ping)時(shi)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)調(tiao)整(zheng)。高頻模塊組屏是九十年代發展起來的一項新技術，其特點是組屏簡單，輸出精度高


，維護方便，自動化程度高。經過近二十年的發展，各方麵都在不斷完善，現在是一種日趨成熟的產品

，而且應用日漸廣泛，初步取代相控式的地位。下麵就這兩類充電機的基本原理作一詳細介紹。

2 相控式充電機係統原理

相控式充電機係統原理圖如圖1所示。相控式充電機的核心技術包括觸發脈衝形成、可控矽整流
、電感電容濾波、穩壓穩流、限流過流保護、過壓欠壓告警等。以下介紹相控式充電機係統各部分的工作過程。 2.1交流部分

三相市電380V交流

，首先經過隔離變壓器。隔離變壓器有三個作用：首先，對可控矽的交流輸入進行降壓隔離；其次，產生同步電壓；然後，給後級控製回路提供輔助電源。根據脈衝觸發電路的不同，變壓器線圈繞接方式也有差異，有Y/△1
，Y/△11等(deng)。從(cong)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)二(er)次(ci)輸(shu)出(chu)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)，在(zai)進(jin)入(ru)可(ke)控(kong)矽(gui)之(zhi)前(qian)，經(jing)過(guo)一(yi)次(ci)阻(zu)容(rong)吸(xi)收(shou)
，以(yi)吸(xi)收(shou)交(jiao)流(liu)尖(jian)峰(feng)，從(cong)而(er)淨(jing)化(hua)輸(shu)入(ru)。在(zai)可(ke)控(kong)矽(gui)前(qian)級(ji)，串(chuan)入(ru)三(san)個(ge)保(bao)護(hu)熔(rong)斷(duan)器(qi)。

2.2可控矽整流部分

隨著現代集成技術的發展，功率大、tijixiaodekekongguimokuaiqudaileyuanlaidedanyuankekonggui，yibanyigeqiaobishiyigekekongguimokuai，sangekekongguimokuaizuchengyigesanxiangquankongqiao，zaijiashangyigeyouxuliuerjiguanhegelierjiguanzuchengdeerjiguanmokuai，jiuzuchenglechongdianjidezhengliubufen（見圖2），虛線框內表示為一個模塊。照下麵的接線方式，可控矽的觸發順序為V1、V2、V3
、V4、V5、V6。
2.3濾波部分

從(cong)可(ke)控(kong)矽(gui)整(zheng)流(liu)出(chu)來(lai)的(de)直(zhi)流(liu)
，波(bo)形(xing)並(bing)不(bu)是(shi)直(zhi)線(xian)，還(hai)有(you)很(hen)多(duo)交(jiao)流(liu)成(cheng)分(fen)，必(bi)須(xu)經(jing)過(guo)濾(lv)波(bo)。因(yin)此(ci)，在(zai)後(hou)級(ji)串(chuan)入(ru)一(yi)個(ge)電(dian)感(gan)，並(bing)且(qie)並(bing)上(shang)一(yi)隻(zhi)電(dian)容(rong)和(he)電(dian)阻(zu)，這(zhe)樣(yang)，直(zhi)流(liu)紋(wen)波(bo)就(jiu)非(fei)常(chang)小(xiao)了(le)。

2.4充電機輸出采樣部分

采cai用yong可ke控kong矽gui作zuo為wei整zheng流liu器qi件jian的de直zhi流liu係xi統tong，對dui輸shu出chu的de控kong製zhi是shi通tong過guo改gai變bian可ke控kong矽gui的de移yi相xiang角jiao來lai實shi現xian的de，因yin而er需xu要yao有you采cai樣yang作zuo為wei反fan饋kui，因yin此ci
，在zai濾lv波bo回hui路lu的de後hou麵mian，串chuan入ru一yi個ge電dian流liu傳感器，huoqushuchudianliucaiyang，bingruyigedianyachuanganqi，huoqudianyacaiyang。zaikongzhidianluzhong，zhuyaodeshuchutiaojiedianlushiyigebilijifendianlu，dianyacaiyanghedianliucaiyangkeyifenbiezuoweitadeyigeshurufenzhi，bilijifendianludeshuchuduanzhijieyumaichongchufadianludeyigekongzhiguanjiaoxianglian，zheyang，tongguoneibuluojihuiludeqiehuan，qingsongshixianchongdianjishuchudewenyahuowenliu。congerzaidianliuchuanganqihouduan，shuchudeyijingshiwendingdezhiliu。
 
2.5輸出負荷部分

圖中VD3的作用是一個逆阻二極管
，防止外部電源倒灌充電機。二極管後邊的開關就是充電機輸出開關。從這裏出去的直流分為三路：一路去電池，一路去動力合閘母線，另一路為控製母線提供前級電源。

2.6調壓及母線采樣部分

通常，比如DC220V直流係統
，所配備的蓄電池組，浮充電壓在243V以(yi)上(shang)
，對(dui)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)控(kong)保(bao)護(hu)元(yuan)器(qi)件(jian)，這(zhe)個(ge)電(dian)壓(ya)已(yi)經(jing)超(chao)出(chu)其(qi)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)。因(yin)此(ci)，在(zai)回(hui)路(lu)中(zhong)串(chuan)入(ru)一(yi)個(ge)調(tiao)壓(ya)裝(zhuang)置(zhi)。通(tong)過(guo)對(dui)矽(gui)鏈(lian)的(de)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)，調(tiao)整(zheng)控(kong)製(zhi)母(mu)線(xian)的(de)輸(shu)出(chu)


，使(shi)其(qi)穩(wen)定(ding)在(zai)220V輸(shu)出(chu)。給(gei)控(kong)製(zhi)負(fu)荷(he)提(ti)供(gong)安(an)全(quan)電(dian)源(yuan)。在(zai)控(kong)製(zhi)母(mu)線(xian)上(shang)也(ye)有(you)一(yi)個(ge)電(dian)壓(ya)采(cai)樣(yang)，用(yong)來(lai)采(cai)集(ji)控(kong)製(zhi)母(mu)線(xian)電(dian)壓(ya)。一(yi)方(fang)麵(mian)給(gei)調(tiao)壓(ya)裝(zhuang)置(zhi)提(ti)供(gong)電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)
，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)為(wei)控(kong)製(zhi)母(mu)線(xian)的(de)電(dian)壓(ya)狀(zhuang)態(tai)監(jian)視(shi)提(ti)供(gong)比(bi)較(jiao)電(dian)位(wei)。
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2.7電池采樣部分

在zai電dian池chi充chong電dian回hui路lu，串chuan有you一yi個ge電dian流liu傳chuan感gan器qi，並bing有you一yi個ge電dian壓ya傳chuan感gan器qi
，電dian流liu傳chuan感gan器qi為wei電dian池chi的de充chong電dian電dian流liu控kong製zhi提ti供gong反fan饋kui，電dian壓ya傳chuan感gan器qi為wei電dian池chi的de充chong電dian電dian壓ya控kong製zhi提ti供gong反fan饋kui。

hezhamuxianweidonglifuhetigongdianyuan。yinci，fuheda，gongzuoshishunjianshuchudianliuda，xuyaozhijiecongxudianchitigongnengliang，yinci
，donglifuheyibanzhijiehexudianchizuxianglian。

3 高頻模塊式充電機係統基本原理

高頻模塊式充電機係統基本原理如圖3所示。
   由高頻模塊組成的充電係統，在係統原理上和相控充電機一樣。但是
，他們還有以下幾方麵的區別。

⑴　由(you)於(yu)高(gao)頻(pin)模(mo)塊(kuai)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)輸(shu)入(ru)過(guo)欠(qian)壓(ya)和(he)輸(shu)出(chu)過(guo)欠(qian)壓(ya)保(bao)護(hu)
，而(er)且(qie)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)限(xian)流(liu)功(gong)能(neng)
，因(yin)此(ci)
，在(zai)輸(shu)入(ru)側(ce)和(he)輸(shu)出(chu)側(ce)不(bu)需(xu)另(ling)加(jia)熔(rong)斷(duan)器(qi)保(bao)護(hu)。由(you)於(yu)高(gao)頻(pin)模(mo)塊(kuai)本(ben)身(shen)具(ju)有(you)電(dian)壓(ya)電(dian)流(liu)顯(xian)示(shi)功(gong)能(neng)，而(er)且(qie)監(jian)控(kong)器(qi)也(ye)可(ke)以(yi)顯(xian)示(shi)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)其(qi)他(ta)參(can)數(shu)，因(yin)此(ci)
，在(zai)高(gao)頻(pin)係(xi)統(tong)中(zhong)，相(xiang)控(kong)係(xi)統(tong)中(zhong)常(chang)用(yong)的(de)表(biao)記(ji)也(ye)可(ke)以(yi)省(sheng)略(lve)。

⑵　在(zai)由(you)高(gao)頻(pin)模(mo)塊(kuai)組(zu)成(cheng)的(de)係(xi)統(tong)中(zhong)，一(yi)般(ban)還(hai)需(xu)要(yao)配(pei)套(tao)監(jian)控(kong)器(qi)，一(yi)方(fang)麵(mian)控(kong)製(zhi)高(gao)頻(pin)模(mo)塊(kuai)的(de)輸(shu)出(chu)
，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)
，控(kong)製(zhi)多(duo)個(ge)模(mo)塊(kuai)的(de)並(bing)機(ji)工(gong)作(zuo)，同(tong)時(shi)檢(jian)測(ce)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)其(qi)他(ta)數(shu)據(ju)。監(jian)控(kong)器(qi)一(yi)方(fang)麵(mian)要(yao)和(he)高(gao)頻(pin)模(mo)塊(kuai)通(tong)訊(xun)

，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)也(ye)可(ke)以(yi)和(he)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)通(tong)訊(xun)。

⑶　gaopinmokuaixitongkeyiyouduogemokuaibingjigongzuo
，rongyizuchengdaxingxitong。tongshi
，juyoudaidianchabagongneng，weihufeichangfangbian。erqie，dangemokuaishijishangjiushiyigewanzhengdezhiliuxitong。

⑷　高頻模塊的內部原理框圖如圖4所示。單個高頻模塊本身就是一個完整的直流係統。模塊輸出精度高
，穩壓精度
、穩流精度、紋波係數都能達到0.5%以下。而且
，轉換效率高。高頻模塊內部采用高頻變壓器，體積非常小巧，省去了相控係統中笨重的隔離變壓器。 4 結論

suizheshuzihuagaigedebuduanshenru


，shuzihuachanpinyuelaiyuetuiguangpuji，shuzihuachanpinhuiyuelaiyueshoudaohuanying。erqie，suizhedagonglvgaopinmokuaidewenshi
，gaopinchongdianjijiangyiqiwuyubinideyoushi，chengweizhiliudianyuanxitongdezhuliuchanpin。