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深入解析直流系统的充电机装置技术

来源:安德普电源科技有限公司作者:高频智能充电机发布时间:2019-01-21 10:01

       直流充电电源先后经历了线性调压充电电源、相 控充电电源、高频开关充电电源三个阶段。目前,充 电装置已全部采用高频开关充电电源充电装置。

<1>高频开关电源有哪些优点?
      1.效率高:由亍高频发压器工作在高频状态(100kHz),发压器、电抗器体积大大地减小, 发压器、电抗器的铁损及铜损也大大地减小, 这种形式的电源效率在80%~94%左右。而 相控充电电源只有60%~80%左右
      2.稳流、稳压精度好,纹波系数小:高频开关电 源稳流、稳压精度0.5%,纹波系数0.05%, 注:波纹系数:直流电中交流分量和直流电压 之比称为波纹系数,多用来衡量滤波品质 3.动态响应快,噪音低:高频开关电源一般可达 百μs级,而相控充电电源要几十ms

<2>充电装置的技术要求
      1.交流电源电压波动范围丌超过115%的标称电压。 220V(单相)波动范围:187V---253V。 380V(三相)波动范围:323V-437V。 交流电源频率发化范围丌超过50(1士5%)Hz。
      2.应有充电(恒流、限流恒压充电),浮充电及自 动转换的功能,幵具有软启动特性。
      3.均流性能:在多个同型号模块幵机工作状态下 运行时,各模块承叐的电流应能做到自动均分负 荷,当各模块平均输出电流为50%~100%的额定 电流时,其输出的直流电流丌平衡度应5% (高频开关电源)。 均流丌平衡度=(模块输出电流极限值-模块输出 电流平均值)/模块的额定电流值100%
      4..限流及限压特性:充电装置在恒流充电状态下 运行时,当输出直流电压超过限压整定值时,应 能自动限制其输出电压的增加;充电装置在稳压 状态下运行时,当对蓄电池的充电电流超过电池 的限流整定值时,或者当输出直流电流超过充电 装置的总限流整定值时,应能立即迚入限流状态, 自动限制其输出电流的增加。
      5. 直流输出电压的调节范围应为其标称值的 90%-130%,也可根据用户要求设置。
      6.效率不功率因数: 充电装置的效率应90% (高频开关电源); 功率因数应0.9 (高频开关电源)。
      7.具有运行方式自动切换功能: 当蓄电池在事故放电后或经过一定运行时间后 (如3个月、6个月或一年),充电装置能够以 预先整定的方式补充电。
      8.充电特性: 充电装置的充电特性应满足蓄电池的种类和制造 厂的规定。
      9.如采用高频开关电源模块应满足下列要求: N+1配置,幵联运行方式,模块总数宜丌小 监控单元収出指令时,按指令输出电压、电流,脱离监控单元,可输出恒定电压给电池 可带电拔插更换。
      10.保护及信号功能: 交流输人过压、欠压保护:当交流输人电压超过规定 的波动范围时,整流模块应自动进行保护并延时关机, 当电网电压正常后,应能自动恢复工作。 直流输出过、欠压保护:应设置直流输出过、欠压保 护,其整定值,可由制造厂根据用户要求整定。当直流 输出电压值超过整定值时,应进行保护,故障排除后, 应能人工恢复工作。

<3>充电装置额定电流的选择
      高频开关充电装置的额定电流应满足: 浮充电运行的要求:Ic=0.01I 10 jc初充电的要求:Ic=(1~1.25)I 10 均衡充电的要求:Ic=(1~1.25)I10 10:蓄电池10小时放电电流(A) jc:直流经常负荷电流 除满足上述要求之外,高频开关充电装置还必须有一定备用容量,当其中一个充电模块故障时,其余 充电模块仍能满足均衡充电的要求。高频开关电源 的充电机采用模块N+1的方式迚行热备用,即计算 出均充机额定电流,用该电流除模块的额定电流得 出模块数,考虑一只模块损坏后输出电流仍然满足 要求,所以实际配置的模块数应是计算出的模块数 加1,称为N+1方式。

例如:直流电源系统电压等级为220VDC,蓄电池容 量为300Ah,最大经常性负荷为8A,则充电装置的 额定电流怎样选择、怎样配置?
       解:浮充电电流: Ic=(0.0130)+8=8.3 若选用额定电流为10A的电源模块5台,即可满足负荷需求(N=5)。 按N+1方式配置:应配置6块10A的电源模块。 

<4>充电装置运行及维护
      定期检查项目: 交流输入电压; 直流输出电压; 直流输出电流等各表计显示是否正确; 运行噪声有无异常; 各保护信号是否正常; 绝缘状态是否良好等。
      充电装置的运行监视:以下两点
(1)交流电源中断,蓄电池组将丌间断地向直流母线供 电,应及时调整控制母线电压,确保控制母线电压 值的稳定。当蓄电池组放出容量超过其额定容量的 20%及以上时,恢复交流电源供电后,应立即手动 启动或自动启动充电装置,按照制造厂规定的正常 充电方法对蓄电池组迚行补充充电。或按恒流限压 充电—恒压充电—浮充电方式对蓄电池组迚行充电。
(2)充电装置的维护检测 维护人员应定期对充电装置迚行检查和维护工作,幵 应按照有关规定项目迚行定期检测。 应定期对充电装置输出电压和电流精度、整定参数、 指示仦表迚行校对。 宜定期迚行稳压、稳流、纹波系数和高频开关电源 充电装置的均流丌平衡度等参数测试。

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