關(guān)于電動汽車車自動充電系統(tǒng)參考

關(guān)于電動汽車車自動充電系統(tǒng)參照關(guān)于電動汽車車自動充電系統(tǒng)參照1/24關(guān)于電動汽車車自動充電系統(tǒng)參照3.1.1蓄電池充電可接受電流曲線上世紀(jì)60年代中期，美國科學(xué)家馬斯對張口鉛酸蓄電池的充電過程作了大量的試驗研究，并提出了以最低出氣率為前提的，蓄電池可接受的充電曲線，如圖3.1所示。實驗表示，若是充電電流按這條曲線變化，就可以大大縮短充電時間，而且對電池的容量和壽命也沒有影響[35~38]。原則上把這條曲線稱為最正確充電曲線，從而確定了迅速充電方法的研究方向。II0-atI=I0eO

t圖3.1蓄電池可接受的充電電流曲線蓄電池所能接受的最大充電電流的能力的特點曲線可用方程表示-tI=Ie（3.2）0I—充電電流；I0—初始最大充電電流；α—最大接受力比（=I0C，C為所需補(bǔ)充電量）；t—充電時間3.1.4.2迅速充電的幾種策略如前所述，迅速充電是經(jīng)過盡可能地延長蓄電池所固有的可接受初始電流的連續(xù)時間來實現(xiàn)的。在這段時間里，所要解決的問題是除掉極化，而除掉極化的主要手段是對蓄電池推行放電，放電量一般為窄而深的放電脈沖。目前國內(nèi)外各種迅速充電裝置無一例外處采用這一手段來達(dá)到充電迅速的目的。但采用的詳盡策略有：按引進(jìn)放電脈沖的時辰不相同分為充電后期引進(jìn)放電脈沖法和充電全過程引進(jìn)放電脈沖法[43，44]；按引進(jìn)放電脈沖的詳盡方案不相同，又分為固定電阻為負(fù)載推行放電方式和逆變放電法。（1）充電后期引進(jìn)放電脈沖法采用這種方法，是在充電先期以恒定的大電流進(jìn)行充電，當(dāng)反響系統(tǒng)檢測出蓄電池的端電壓達(dá)到一種“極化點”時，推行放電。（2）充電全過程引進(jìn)放電脈沖法采用這種方法，是在充電全過程推行放電脈沖去極化。整個充電過程依照“充電－停充－放電－停充－充電”這一既定的程序周而復(fù)始。權(quán)衡這兩種方法，第二種方法更加合理、科學(xué)。這是由于:（1）極化電壓是陪同大電流的介入而產(chǎn)生。在大電流充電的初期，極化電壓就己嚴(yán)重存在，不及時予以辦理，大電流充電在其初期就難于進(jìn)行。（2）采用第一種方法，反響系統(tǒng)檢測出的蓄電池的端電壓包括有整流疊加電壓的成分，該值隨充電電流大小而異，以此來作為指令控制充電過程其實不能夠真實地反響出蓄電池電動勢的增加情況。（3）經(jīng)驗表示，所謂“極化點”其實不是一個固定的量值，不相同容量的蓄電池，以及蓄電池的節(jié)余容量不相同，其極化點也不盡相同。3.1.4.3放電的幾種策略（1）以固定電阻為負(fù)載推行放電法這種方法的詳盡電路如圖3.3所示。充電裝置中設(shè)置一固定電阻R，開關(guān)K閉合，蓄電池組E對負(fù)載R放電。uKKEREt圖3.3以固定電阻為負(fù)載的放電電路圖3.4逆變放電電路（2）逆變放電法逆變放電法所用電路如圖3.4所示。蓄電池組E經(jīng)過開關(guān)K閉合向交流電網(wǎng)逆變放電。比較上述第（1）和第（2）兩種方法，后者更加合理、科學(xué)，這是由于第（1）種方法存在以下弊端:放電脈沖量的最正確點無法確定。放電脈沖既然作為迅速放電的極其重要的手段，理所自然地存在一個量的最正確值。放電脈沖的深度和寬度對除掉極化的收效影響甚大，其值太小難于除掉極化，而其值太大不僅降低充電效率同時又會引起新的極化電壓。而電路中的電阻值R一經(jīng)確定，放電深度即隨之確定，很難追求放電量的最正確值。為了填充這一弊端，我們加入一個大功率高頻IGBT開關(guān)管，實現(xiàn)對放電電流的控制。經(jīng)過調(diào)治IGBT柵極驅(qū)動信號的占空比，即可調(diào)治放電電流的大小。3.5容量及其測試電池使用條件不相同，電池能夠放出的容量也不相同。規(guī)定電池在必然的放電條件下，應(yīng)該放出的量低限度的電量即為額定容量，單位是Ah（安時）。所規(guī)定的電池放電條件有：電池放電的電流，一般就是放電率、放電停止電壓、放電溫度。電池的額定容量用C表示，不相同的放電率獲取的電池容量會不相同。比方：10小時率的放電電流表示的電流值為I10=C10/10=0.1C10，2小時率放電的電流為：I2=C2/2=0.5C2，1小時放電率的放電電流表示電流值為：I1=C1/1=1C1。電池放電電流不相同，所能夠放出的容量也不相同，放電電流越大，能夠放出的電量越小[34]。3.5.1內(nèi)阻法測節(jié)余容量（1）蓄電池內(nèi)阻與荷電程度之間有較好的相關(guān)性。美國GNB公司曾對容量200～1000A·h，電池組電壓18～360V的近500個VRLA蓄電池進(jìn)行過測試，實驗結(jié)果表示，蓄電池內(nèi)阻與容量的相關(guān)性特別好，相關(guān)系數(shù)能夠達(dá)到88％。隨著蓄電池充電過程的進(jìn)行，內(nèi)阻逐漸減??；隨著放電過程的進(jìn)行，內(nèi)阻逐漸增大。別的，隨著蓄電池老化，其節(jié)余容量隨之下降，內(nèi)阻也逐漸增大。詳盡推行方法是：將蓄電池充滿電(12V蓄電池為例，充電至13.8V，浮充電流至10mA。)，爾后1C放電率對電池放電，記錄放電過程中內(nèi)阻與電量大小。當(dāng)蓄電池放電達(dá)成(12V蓄電池放電至10.8V)即可獲取完滿的放電曲線，即節(jié)余電量與蓄電池內(nèi)阻之間的關(guān)系。將此曲線存入EPROM中，在今后測試同型號同規(guī)格的蓄電池時，單片機(jī)將依照在線測到的電池內(nèi)阻值，經(jīng)過查表計算，得出其節(jié)余電量值。蓄電池完滿充電（充滿）和完滿放電（放完）時，其內(nèi)阻相差2～4倍，變化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蓄電池端電壓變化率（約為30％～40％），因此，經(jīng)過測量蓄電池內(nèi)阻能夠比較正確地展望其節(jié)余容量。別的，關(guān)于在線使用的蓄電池來說，內(nèi)阻法還有一個突出優(yōu)點是對系統(tǒng)影響最小，能夠在蓄電池整個使用期內(nèi)正確測量。因此，不難看出內(nèi)阻法最合適于VRLA蓄電池節(jié)余容量的在線測量。（2）電池荷電態(tài)與歐姆內(nèi)阻的關(guān)系表3.3電池荷電態(tài)與歐姆內(nèi)阻的關(guān)系荷電態(tài)/%1008568歐姆內(nèi)阻/mΩ0.501.201.93電池荷電態(tài)與歐姆內(nèi)阻的關(guān)系如表3.3所示。依照文件供應(yīng)的資料表示采用交流阻抗法對6V/4Ah密封蓄電池的測試結(jié)果，在電池節(jié)余容量高于40%時，電池的內(nèi)阻(它包括了歐姆內(nèi)阻和部分濃差極化內(nèi)阻)幾乎是相同的；可是在低于40%時，其內(nèi)阻才迅速增加。即密封鉛蓄電池在使用過程中(電池容量高于80%)，其內(nèi)阻改變很??；一旦電池內(nèi)阻有了明顯變化，則電池的壽命也即告停止了。在電池節(jié)余容量與內(nèi)阻之間沒有找到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系。放電法測試蓄電池的容量對蓄電池以規(guī)定的電流恒流放電到規(guī)定的停止電壓,記錄時間可依照下面的公式估計其節(jié)余容量。CIt(Ah)(3.25)f式中C――蓄電池容量（Ah）；If――恒定放電電流（A）；t――放電時間（h）3.5.3不完滿放電法展望電池容量由于內(nèi)阻法不精確，核對放電法又太費時間，因此人們想到蓄電池容量的半荷內(nèi)阻測量方法對蓄電池進(jìn)行容量檢測。關(guān)于電池組采用1%-5%C的淺度放電，在放電狀態(tài)下，對蓄電池組的各單體電池的端電壓進(jìn)行巡檢，找出端電壓下降最快的一只，將其確認(rèn)為落后電池，再利用核對放電儀器，對該節(jié)電池進(jìn)行核對放電，檢測其容量，即代表該組電池的容量。3.8.2脈沖迅速充電方案－低壓充電由于蓄電池充電過程中會引起歐姆極化、濃度極化、電化學(xué)極化三種極化電阻的變化。為了除掉和減少極化現(xiàn)象，可采用脈沖充電法。脈沖充電系統(tǒng)第一對各傳感器工作狀態(tài)進(jìn)行檢查。若所有正常，則結(jié)合鉛酸蓄電池特點，在開始充電時進(jìn)行預(yù)充電，爾后采用大電流多個脈沖迅速充電，接下來再采用短時間多個脈沖放電以除掉極化現(xiàn)象。這樣周而復(fù)始迅速達(dá)成給蓄電池的充電（充電時期系統(tǒng)有溫度補(bǔ)償控制）。充電時期對脈沖充電電流及放電電流進(jìn)行設(shè)定，組成脈沖充電、放電系統(tǒng)。充電過程中檢測蓄電池荷電狀態(tài)，剛開始充電時電池電壓較低，充電電流被限制在最大充電電流范圍之內(nèi)，隨著電池充電不斷增加，電池電壓不斷高升，當(dāng)蓄電池端電壓達(dá)到補(bǔ)足充電變換點時，脈沖充電電流自動逐漸變小，進(jìn)入補(bǔ)足充電階段。充電后期采用定電壓充電段，獲取過充電量，將電池恢復(fù)至完滿充電態(tài)。自動結(jié)束，啟動停充警示系統(tǒng)。充電電流曲線如圖3.18所示。iI1I0?0

tI2預(yù)充電脈沖迅速充電恒流補(bǔ)足充電恒壓補(bǔ)足充電圖3.18一種多脈沖充電電流曲線本充電系統(tǒng)的明顯特點是比老例恒流恒壓充電時間大為縮短，整個充電過程不用人工干預(yù)，實現(xiàn)了智能化、自動化，而且鉛酸蓄電池的使用壽命能夠延長。給使用蓄電池用戶節(jié)約花銷。4.1.1整流模塊整流模塊的性能對整個充電系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。因此在確定整流模塊的型號、新能參數(shù)是要綜合考慮系統(tǒng)要求和元器件的般配問題。在整流模塊的選擇時，須保證模塊能夠?qū)崿F(xiàn)恒流恒壓控制功能，而且電壓電流連續(xù)可調(diào)。目前常用的整流模塊按輸入動力電源種類不相同分為單相橋式整流模塊和三相橋式整流模塊兩種。依照整流元件種類不相同可分為硅整流管模塊、晶閘管整流管模塊、IGBT整流模塊等。其中硅整流模塊主要用于一般的直流用電設(shè)備，IGBT整流模塊多用于變頻調(diào)速系統(tǒng)中。晶閘管整流模塊應(yīng)用范圍較廣泛，凡是要求具有必然的控制精度和要求輸出可在必然范圍內(nèi)調(diào)治的直流供電系統(tǒng)中，均可采用晶閘管整流模塊，實現(xiàn)交流到直流的變換。晶閘管是電流控制型電力半導(dǎo)體器件，要驅(qū)動晶閘管，需要較大的脈沖觸發(fā)功率。別的，由于一些輔助電路的元器件，仿佛步變壓器、觸發(fā)變壓器等體積也比較大，因此，若是要把移相觸發(fā)系統(tǒng)與晶閘管主電路及傳感器等封裝在同一外殼內(nèi)制成晶閘管智能模塊，擁有很大的難度。因此，國內(nèi)外素來采用將晶閘管器件與移相觸發(fā)系統(tǒng)分立制作的傳統(tǒng)形式。隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們將把晶閘管主電路與移相觸發(fā)系統(tǒng)以及過電流、過電壓保護(hù)傳感器共同封閉在一個塑料外殼內(nèi)，制成晶閘管智能模塊,簡稱ITPM（Intelligentthyristorpowermodule）。晶閘管恒流恒壓控制模塊是高度集成的反響控制穩(wěn)流穩(wěn)壓系統(tǒng)，內(nèi)置大功率晶閘管芯片、移相控制電路、反響控制電路、保護(hù)電路和線性電壓、電流傳感器，是新一代高科技電力調(diào)控產(chǎn)品。由于晶閘管智能模塊解決了同步變壓器、脈沖觸發(fā)變壓器微型化的問題，使移相觸發(fā)系統(tǒng)的體積大幅度減小，能夠集成在體積很小的塑料外殼內(nèi)。其在信號幅度、抗攪亂能力、高壓隔斷、同步信號輸入等方面擁有明顯的改進(jìn)。由于散熱條件的利害對晶閘管的應(yīng)用有著很重要的影響，為了使智能模塊具有比較高的散熱性能、絕緣性能，故ITPM采用了DBC（陶瓷覆銅板）資料。DBC作為一種電力電子器件的基礎(chǔ)資料，擁有其他資料無可比較的導(dǎo)熱性能、絕緣性能。同時，在模塊內(nèi)部，采用了其他一些特別資料，比方，擁有優(yōu)異電絕緣和保護(hù)性能以及優(yōu)異熱傳導(dǎo)作用的彈性硅凝膠等，這些資料對提高模塊的整體性能，起到了特別重要的作用。圖4.1為晶閘管智能三相橋模塊的內(nèi)部接線圖。同步信號濾波整形及鋸齒波形成移相控制高頻調(diào)整脈沖放大脈沖分配振蕩器[45]圖4.1晶閘管智能整流模塊內(nèi)部接線圖近來幾年來，人們經(jīng)過對智能模塊進(jìn)行不斷的技術(shù)改進(jìn)，已經(jīng)用數(shù)字技術(shù)取代了模擬技術(shù)，使移相觸發(fā)系統(tǒng)更加正確可靠，擴(kuò)大了智能模塊的輸出容量。目前已研制出輸出最大工作線電流1600A，額定工作電壓為380V和660V的智能模塊，其在各種場合獲取了廣泛應(yīng)用。（1）智能整流模塊工作原理在圖4.1所示的電路中六只晶閘管組成三相全控整流橋，經(jīng)過移相控制電路，控制6只晶閘管導(dǎo)通角，可直接從模塊輸出端獲取0～510V的直流電壓。在移相控制電路中，使用了數(shù)字化專用集成電路JP-SSY01，擁有很高的移相精度和工作牢固性。智能模塊在控制上可分為開環(huán)控制與閉環(huán)控制。在晶閘管組成的電源系統(tǒng)中，大部分是采用電流閉環(huán)控制和電壓閉環(huán)控制。圖4.2是閉環(huán)控制系統(tǒng)工作原理圖?；魻杺鞲衅鞣错戨妷旱恼`差電壓的誤差電

電流采樣整形放大形成和放大壓整形恒010V設(shè)定電壓流恒壓轉(zhuǎn)換電路移相調(diào)控電路主工作電路霍爾傳感器反響電壓的誤差電壓的誤差電過熱過流電壓采樣整形放大形成和放大壓整形缺相保護(hù)[45]圖4.2閉環(huán)控制系統(tǒng)工作原理圖該原理圖可大體分為三部分：移相調(diào)控部分、電壓反響部分和電流反響部分。工作原理以下：第一，由用戶依照實質(zhì)情況，選擇模塊工作在恒流狀態(tài)還是恒壓狀態(tài)，經(jīng)過“恒流恒壓變換電路”，確定電壓反響部分工作或電流反響部分工作；爾后，用戶調(diào)整“-010V設(shè)定電壓”，該電壓經(jīng)過“移相調(diào)控電路”，控制主電路晶閘管開通必然的角度，從而輸出用戶希望的電壓或電流；該輸出電壓或電流經(jīng)“霍爾傳感器采樣”、“整形放大”后，與“-010V設(shè)定電壓”進(jìn)行比較，形成誤差電壓，該誤差電壓經(jīng)辦理后，控制“移相調(diào)控電路”，依照輸出電壓或電流的大小，隨時迅速調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角，達(dá)到牢固輸出電壓或電流的目的。（2）整流模塊控制系統(tǒng)的特點：1）采用線性霍爾傳感器，實現(xiàn)電氣隔斷，提高了整機(jī)性能。霍爾效應(yīng)式傳感器是一種新式電流、電壓采樣器件，其工作原理是利用霍爾元件在磁場中產(chǎn)生感覺電壓的霍爾效應(yīng)，將電流、電壓變換為電壓信號。霍爾傳感器的優(yōu)點是變換系數(shù)高、有優(yōu)異的電氣隔斷作用、響應(yīng)速度快、線性度較好，對提高整機(jī)性能有很大好處。2）反響系統(tǒng)的應(yīng)用，使“0～10V設(shè)定電壓”與輸出電壓與電流成較好的線性對應(yīng)關(guān)系，戰(zhàn)勝了晶閘管移相角度與輸出電壓非線性的弊端。3）在電壓反響與電流反響電路中，采用高精度的霍爾傳感器和精美放大電路；同時，模塊化的產(chǎn)品縮短了控制電路與移相電路、主電路的信號傳輸距離，從而使模塊的控制精度較高，比其他同功能產(chǎn)品有更大的優(yōu)越性。4）多種保護(hù)功能，使用更加安全方便。5）“移相調(diào)控電路”采用專用數(shù)字電路JP-SSY01，使觸發(fā)更加正確可靠。（3）整流模塊的主要技術(shù)參數(shù)和功能：由于目前電動汽車動力蓄電池組的電壓Ud基本上都在420V以下，其電流也一般都在300A以下，因此我們選擇測試系統(tǒng)整流模塊時，選擇額定電壓600V，額定電流300A的整流模塊。1）在晶閘管控制曲線上線性度較好的范圍內(nèi)（恒壓在100V～350V，恒流約在35%～75%A（A為最大設(shè)定電流）），穩(wěn)壓精度在0.5%，穩(wěn)流精度在1%之內(nèi)；在線性度較差的范圍內(nèi)，穩(wěn)壓精度不大于1%，穩(wěn)流精度不大于2%。2）電網(wǎng)調(diào)整率：電網(wǎng)變化±20%，輸出變化（調(diào)整范圍內(nèi)）不大于±1%。3）高線性對應(yīng)關(guān)系，0～10V設(shè)定與輸出電流（壓）成較好線性關(guān)系，非線性度不大于5%。4）過流、過熱、缺相三種保護(hù)功能，使模塊應(yīng)用更加安全。5）霍爾傳感器采樣信號的輸出，可外接電流、電壓顯示。6）若是內(nèi)部反響系統(tǒng)收效達(dá)不到用戶要求，用戶可選擇禁止使用，從外面另接反響控制電路。為了能夠適應(yīng)其他種類電池的充電，以及電池數(shù)量不等于24塊的蓄電池組充電的情況，要求輸出電壓在150～300V連續(xù)可調(diào)，充電電流在0～30A連續(xù)可調(diào)。為此，我們設(shè)計充電系統(tǒng)時選擇了淄博銀河高技術(shù)開發(fā)有限公司開發(fā)的恒流恒壓控制整流模塊，充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖4.3。變壓器整流模塊濾波電路輸出檢測蓄電池組顯示輸出微辦理器

參數(shù)檢測圖4.3充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖在這一系統(tǒng)中，整流模塊不但起到整流作用，還起著調(diào)治輸出電壓和電流的作用。依照輸出檢測和蓄電池參數(shù)的反響信息，結(jié)合蓄電池的充電特點，微辦理器給整流模塊一個控制指令調(diào)治整流模塊的輸出電壓或電流。（4）整流模塊的保護(hù)整流模塊工作情況利害決定充電試驗的成敗，必定保證其正常的工作，為此，須必定對其進(jìn)行必要的保護(hù)設(shè)計。包括過流保護(hù)、過熱保護(hù)、缺相保護(hù)和短路保護(hù)等。在本設(shè)計中采用過流、過熱自動指示和缺相、短路自動斷電的方法保護(hù)整流模塊。過壓保護(hù)采用外接阻容吸取和壓敏電阻過電壓保護(hù)相結(jié)合的雙重保護(hù)。模塊內(nèi)置有過流保護(hù)，但為安全起見必定再外接迅速熔斷器。選擇迅速熔斷器的原則：1）熔斷器的額定電壓大于電路的正常工作電壓。2）熔斷器的額定電流要依照模塊的額定電流采用。在此設(shè)計中依照模塊參數(shù)選擇額定電流為25A的迅速熔斷器。采用阻容吸取回路作為過壓保護(hù)，與晶閘管模塊并聯(lián)連接。電容器把過電壓的電磁能變成靜電能量儲藏，電阻防范電容與電感產(chǎn)生諧振。這種吸取回路能抑制晶閘管由導(dǎo)通到截止時產(chǎn)生的過電壓，有效防范晶閘管被擊穿。壓敏電阻也可作為過壓保護(hù)，在三相晶閘管模塊前，成角接。當(dāng)電壓過大時，壓敏電阻內(nèi)部成雪崩導(dǎo)通，形成很強(qiáng)的電流，致使串通的迅速熔斷器斷路，從而達(dá)到過電壓保護(hù)。迅速熔斷器、壓敏電阻和阻容吸取電路的接法如圖4.4所示：CRVINFSVOUTITPM+-CRVR圖4.4三相整流模塊保護(hù)電路（5）整流模塊的安裝步驟：1）把散熱器細(xì)風(fēng)機(jī)按通風(fēng)要求裝置于機(jī)柜合適地址。2）在模塊導(dǎo)熱底板表面與散熱器表面各均勻涂覆一層導(dǎo)熱硅脂，爾后用四個螺釘把模塊固定于散熱器上，四個螺釘用力要均等，使模塊底板與散熱器表面親密接觸。3）用接線端頭環(huán)帶將銅線扎緊，最好再浸錫。爾后套上絕緣熱縮管，用熱風(fēng)或熱水加熱縮短。4）將接線端頭平放于模塊電極上，用螺釘緊固，保持優(yōu)異平面壓力接觸?？刂贫私硬寮腥N形式：5腳、9腳和15腳。9芯線和15芯線均帶障蔽層。障蔽線應(yīng)接于控制電源地線上。在此充電系統(tǒng)中采用帶過熱、過流、缺相保護(hù)的模塊控制端是15芯接插件。各腳號與引線顏色及功能對應(yīng)接線關(guān)系見表4.1和圖4.5。表4.1各引腳引線顏色及功能引腳號12345678引線顏色紅色黑色黑白雙色中黃色橙色白色深藍(lán)色深綠色引腳功能＋12VGNDGNDCONECON-12VRESIVS引腳號9101112131415引線顏色棕色紫色粉色灰色淺藍(lán)色淺綠色檸黃色引腳功能IGUGOFFIGLTGL其中：4腳為觸發(fā)電路控制信號，0～10V信號輸入，此時OFF端必定接地，禁止恒流恒壓功能，只能作為一般移相調(diào)壓模塊但各種保護(hù)正常。恒流恒壓應(yīng)用時此腳懸空。5腳為簡單測試模塊引腳。方便用戶檢測模塊功能使用，此端已從模塊內(nèi)部經(jīng)過1K電阻同+12V電源連接，輸出10V直流信號，可外接10～100K電位器，但不宜作給定信號使用。此端口一般空置。7腳為手動復(fù)位端口，當(dāng)電路保護(hù)后此端接+12V電源進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位前必定第一消除保護(hù)故障，把電壓、電流給定信號降為零。8腳為恒流恒壓控制選擇端。恒流時接＋12V電源，恒壓時接地或懸空。9腳為恒流控制給定信號輸入，0～10V直流電平。10腳為恒壓控制給定信號輸入，0～10V直流電平。14腳為過流保護(hù)指示端口。出現(xiàn)過流時輸出低電平，外接發(fā)光二極管點亮。15腳為過熱保護(hù)指示端口。出現(xiàn)過熱時輸出低電平，外接發(fā)光二極管點亮。（6）整流模塊的測試為了檢驗?zāi)K可否正常，可對模塊控制功能進(jìn)行簡單測試，測試時應(yīng)注意：1）加電前仔細(xì)檢查線路連接可否正確。2）測量模塊主電路輸出電壓時，輸出端必定接不小于100W的負(fù)載，保證主電路最小工作電流大于50mA，空載時測出的數(shù)據(jù)不正確。依照以下列圖接法對模塊輸出電壓與輸入電壓之比與控制信號的關(guān)系進(jìn)行測試，其在正常工作范圍內(nèi)應(yīng)滿足線性要求。將模塊輸出端接上假負(fù)載（如燈泡），經(jīng)過調(diào)治接9腳的電位器，從而自9腳輸入0～10V控制信號，在輸出端用示波器（或萬用表）測得不相同控制電壓下的支流輸出，并記錄下來。+12V-12VK模塊控制接口123456789101112131415RP1+10VRP2圖4.5測試電路控制引線接法經(jīng)測試，得出整流輸出電壓隨控制信號強(qiáng)弱變化曲線，如圖4.6所示。450400350）V（300壓電250出輸200流整150100500012345678輸入控制信號（V）圖4.6輸入電壓與輸出電壓之比隨控制信號強(qiáng)弱變化曲線此測試結(jié)果顯示，在正常工作電壓范圍內(nèi)模塊整流輸出電壓與輸入控制信號基本上成線性關(guān)系，滿足該充電系統(tǒng)的設(shè)計要求。4.2.1主電路的設(shè)計充電系統(tǒng)主要由變壓器，橋式可控整流智能模塊和充電控制電路所組成，充電電流無級調(diào)治，蓄電池初始充電時采用分段恒流充電方式，當(dāng)蓄電池立刻充滿時充電機(jī)轉(zhuǎn)為恒電壓充電方式，最后采用脈沖充電，直到充滿為止，充電程式可經(jīng)過微機(jī)設(shè)定或依照需要進(jìn)行更正。設(shè)計要求直流輸出擁有恒流和恒壓兩種功能，且電壓和電流均可線性調(diào)治。電池組由24塊鉛酸蓄電池組成，額定電壓為288V。主電路采用晶閘管智能控制模塊整流，利用PWM控制IGBT模塊的開通和關(guān)斷實現(xiàn)蓄電池迅速充電控制。主電路如圖4.7所示。FS主接觸器KM1電ITPM池組濾波電路壓敏電阻保護(hù)阻容吸取保護(hù)圖4.7a充電主電路表示圖KM5KM3KM4IGBTIGBTFS主接觸器KM2放

電ITPM

電池電

組阻濾波電路壓敏電阻保護(hù)阻容吸取保護(hù)圖4.7b帶有放電電阻的充電系統(tǒng)主電路表示圖圖4.7a所示充電主電路中主要經(jīng)過調(diào)治ITPM的控制信號輸入實現(xiàn)分段恒流充電。圖4.7b為帶有放電電阻的充電系統(tǒng)主電路，合適在充電過程中加入放電脈沖，進(jìn)一步提高充電效率，縮短充電時間。與電腦相連的檢測電路的充電電壓可由分壓精美電阻獲取，經(jīng)過相應(yīng)的放大后送至電腦的A/D口；充電電流經(jīng)過電流傳感器采樣、放大，爾后也送至電腦的A/D口；蓄電池溫度經(jīng)過溫度傳感器，將對應(yīng)的電壓量放大后送至電腦的A/D口。依照采集到的這些信號，電腦自動判斷充電變換時辰，向整流模塊和IGBT模塊發(fā)出控制指令，從而實現(xiàn)智能充電。這里，整流模塊的輸出電流的調(diào)治范圍大，可實現(xiàn)充電脈沖幅值的無極調(diào)治，再結(jié)合PWM脈寬調(diào)治，使充電過程控制大大簡化，控制精度大大提高。高壓充電電路實現(xiàn)的功能是在100~300V電壓連續(xù)可調(diào)以及0~30A電流連續(xù)可調(diào)充電功能。低壓迅速充電實現(xiàn)的功能是在0~30V電壓可調(diào)，0~100A電流可調(diào)，恒流充電、恒壓充電以及脈沖迅速充電等功能。與主電路相關(guān)的設(shè)計說明：1）電路形式采用全控整流電路，采用集成化控制模塊，擁有集成度高、多相脈沖對稱性好、線性度高、相序自動鑒別，不用同步變壓器、軟啟動以及缺相保護(hù)等功能。2）采用電壓、直流側(cè)電流的傳感器采集電壓和電流信號。3）放電電阻發(fā)熱量大，要求其部署要合理，散熱要優(yōu)異。也能夠在開機(jī)自檢中將其作為假負(fù)載。4）溫度檢