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/△11deng。congbianyaqideercishuchudejiaoliudianyuan

，zaijinrukekongguizhiqian

，jingguoyicizurongxishou
，yixishoujiaoliujianfeng，congerjinghuashuru。zaikekongguiqianji
，chuanrusangebaohurongduanqi。

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

caiyongkekongguizuoweizhengliuqijiandezhiliuxitong，duishuchudekongzhishitongguogaibiankekongguideyixiangjiaolaishixiande
，yinerxuyaoyoucaiyangzuoweifankui
，yinci，zailvbohuiludehoumian，chuanruyigedianliu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zai220V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)。
[page]
2.7電池采樣部分

zaidianchichongdianhuilu，chuanyouyigedianliuchuanganqi
，bingyouyigedianyachuanganqi
，dianliuchuanganqiweidianchidechongdiandianliukongzhitigongfankui，dianyachuanganqiweidianchidechongdiandianyakongzhitigongfankui。

合(he)閘(zha)母(mu)線(xian)為(wei)動(dong)力(li)負(fu)荷(he)提(ti)供(gong)電(dian)源(yuan)。因(yin)此(ci)，負(fu)荷(he)大(da)，工(gong)作(zuo)時(shi)瞬(shun)間(jian)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)大(da)，需(xu)要(yao)直(zhi)接(jie)從(cong)蓄(xu)電(dian)池(chi)提(ti)供(gong)能(neng)量(liang)，因(yin)此(ci)
，動(dong)力(li)負(fu)荷(he)一(yi)般(ban)直(zhi)接(jie)和(he)蓄(xu)電(dian)池(chi)組(zu)相(xiang)連(lian)。

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　高gao頻pin模mo塊kuai係xi統tong可ke以yi由you多duo個ge模mo塊kuai並bing機ji工gong作zuo
，容rong易yi組zu成cheng大da型xing係xi統tong。同tong時shi，具ju有you帶dai電dian插cha拔ba功gong能neng，維wei護hu非fei常chang方fang便bian。而er且qie，單dan個ge模mo塊kuai實shi際ji上shang就jiu是shi一yi個ge完wan整zheng的de直zhi流liu係xi統tong。

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

隨(sui)著(zhe)數(shu)字(zi)化(hua)改(gai)革(ge)的(de)不(bu)斷(duan)深(shen)入(ru)，數(shu)字(zi)化(hua)產(chan)品(pin)越(yue)來(lai)越(yue)推(tui)廣(guang)普(pu)及(ji)，數(shu)字(zi)花(hua)產(chan)品(pin)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)到(dao)歡(huan)迎(ying)。而(er)且(qie)，隨(sui)著(zhe)大(da)功(gong)率(lv)高(gao)頻(pin)模(mo)塊(kuai)的(de)問(wen)世(shi)，高(gao)頻(pin)充(chong)電(dian)機(ji)將(jiang)以(yi)其(qi)無(wu)與(yu)比(bi)擬(ni)的(de)優(you)勢(shi)，成(cheng)為(wei)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)的(de)主(zhu)流(liu)產(chan)品(pin)。