电力用智能高频开关整流式充电电源

6.2自动充电方式

　　在参数设定菜单内，选自动充电方式，即进入自动充电状态。这时候各电源模块工作于恒压限流运行方式。它为经常负载提供电流的同时，也向电池组浮充电，来补充电池组本身的能量自损耗。当电池组亏容后，电源模块经微机监控模块的判断后，便进入主充电状态，先以恒流充电，当达到转换电压时，就以恒压充电。补充到电池额定容量后，这时候电源模块对电池组的充电电流也达到主充与浮充的临界转换点，经微机监控模块检测与判断，便自动转入恒压浮充工作状态。见图2所示流程图。各充电电源模块既采样输出电压，还要采样通过电池本身的电流，把采样信号送到微机监控模块。由于在电池组中串联了精度极高的电流霍耳元件对电池充电电流进行采样，可以精确地补充放电量，不需人为计算和控制，这样就保证了电池组既不亏容，也不过充，从而大大延长了电池的使用寿命。

7保护电路

　　本电源模块设有独立的故障检测系统，检测输入过压、欠压和过流、短路、过热等故障。出现故障时，由继电器引出提供给微机监控模块。所有这些均为恢复性保护，当发生保护后，待故障消失时，模块能自动恢复工作。其中一个或几个电源模块因故障停止工作，并不影响其他模块的正常工作。下面简单介绍一下过流保护电路，其原理框图如图4所示。过流保护能否在主电路发生过流时准确及时动作，不但决定功率IGBT器件能否正常工作，而且将决定整个电源模块的可靠性及其是否具有实用价值。为了解决这一问题，经大量的研究与试验，研制出过流保护专用电路。此电路由主检测动作电路和缓冲加速电路组成。工作原理如下，在主电路中串联一个采样用的锰铜片Ro，如图3所示。在Ro上所采到的电压信号U是由公式U=IR确定，此信号通过屏蔽线送到X5∶1与X5∶2之间。当U达到某一确定值URO时，检测电路立即动作，使高速光耦迅速导通，电压信号送到保护信号入口，从而使脉宽调制器封锁脉冲，电源模块停止工作。待过流信号消失后，此时U为了进一步提高整个系统的可靠性，本电源模块设计了备用电路，此电路能够在微机监控模块发生故障时，继续保持各电源模块正常工作。

图4过流保护电路框图

8主要技术参数

　　输入电压AC380V±15％不分相序

　　电网频率50Hz±10％

　　每个电源模块输出电流20A

　　稳压稳流精度≤±0.5％

　　纹波系数≤0.1％

　　效率≥90％

　　均流不平衡度≤±3％

　　功率因数≥0.90

　　输出电压200～300V

9结论

　　我国微机保护装置在二十世纪80年代末成功地投入电网运行之后，根据国内继电保护事故调查分析统计资料表明，来自电源自身对继电保护的干扰和自身可靠性差是造成继电保护误动和拒动的一个重要因素，为此，迫切需要具有高可靠性、高指标的各种电源与之配套。在这种情况下，开发研制出这种新型无人值守的“绿色电源”。它结合了计算机技术和高频开关技术，采用模块化设计，选配灵活。该智能电源不仅体积小、重量轻、高效节能、无污染，而且它还具有“遥测、遥信、遥控、遥调”功能，易于实现电力系统综合自动化，完全可以替代传统的相控电源。该电源已用在全国一些省份的电力系统中，运行正常，受到用户的好评。