高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統(tǒng)的組成及工作原理

高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統(tǒng)主要由充電模塊、控制單元、直流饋電單元（合閘回路、控制回路、保護(hù)回路、信號(hào)回路、公用回路以及事故照明回路等）、降壓?jiǎn)卧?、絕緣監(jiān)測(cè)、蓄電池組等組成。
1、交流配電單元：直流系統(tǒng)一般都有兩路交流電輸入，正常時(shí)交流電輸入切換開(kāi)關(guān)置于“自動(dòng)”位置，1路工作，2路備用，交流電經(jīng)交流輸人空氣開(kāi)關(guān)、雙路電源互投裝置、防雷裝置等送至各個(gè)充電模塊。
2、高頻開(kāi)關(guān)充電模塊：交流電經(jīng)整流后變成脈動(dòng)的直流，在濾波電容和電感組成的LC濾波電路的作用下，輸出直流電再逆變?yōu)楦哳l電壓，并整流為高頻脈寬調(diào)制脈沖電壓波，經(jīng)高頻整流、濾波后變?yōu)橹绷麟妷?，一方面給蓄電池充電，另一方面給直流負(fù)載提供正常工作電流。
3、調(diào)壓硅鏈模塊：充電模塊浮充時(shí)輸出一般約為242VD左右，在均充時(shí)一般約為253VDC左右，充電機(jī)與蓄電池組聯(lián)在合閘母線上，合閘母線與控制母線間通過(guò)調(diào)壓模塊連接，大多數(shù)調(diào)壓裝置具備手動(dòng)和自動(dòng)兩種功能通常狀態(tài)下調(diào)壓裝置處于自動(dòng)狀態(tài)位置，合母電壓經(jīng)調(diào)壓裝置調(diào)整后，輸出穩(wěn)定的控制電壓，通常為220VDC，自動(dòng)調(diào)壓裝置發(fā)生故障時(shí)，控母電壓值可通過(guò)手動(dòng)模式進(jìn)行調(diào)整，保證控母電壓處于合理范圍。
4、配電監(jiān)控模塊：主要是對(duì)交流輸入和直流輸出的監(jiān)控，可檢測(cè)交流輸入電壓，蓄電池組端口電壓，蓄電池充放電電流，合閘母線電壓，控制母線電壓，負(fù)載總電流;并且實(shí)現(xiàn)空氣開(kāi)關(guān)跳閘，防雷器損壞，薔電池組電壓過(guò)高過(guò)低，蓄電池組充電過(guò)流，蓄電池組熔絲斷，合閘母線過(guò)壓，控制母線過(guò)/欠壓，各輸出支路斷路等故障告警。
5、絕緣監(jiān)測(cè)模塊：用于監(jiān)控直流系統(tǒng)電壓及其絕緣情況在直流系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣強(qiáng)度降低（220V直流電壓系統(tǒng)一般為低于25KW，110V直流電壓系統(tǒng)一般為低于7KW）等異常情況下，發(fā)出聲光告警，并能找出對(duì)應(yīng)的支路號(hào)和對(duì)應(yīng)的電阻值。在實(shí)際應(yīng)用中，絕緣監(jiān)測(cè)模塊通常在找出直流接地故障支路后，并不能指出故障點(diǎn)在線路中的實(shí)際位置，對(duì)于具體的絕緣故障點(diǎn)，可用專(zhuān)門(mén)的直流接地故障點(diǎn)查找儀進(jìn)行查找。
6、直流屏主監(jiān)控：用于對(duì)充電模塊、配電監(jiān)控模塊、絕緣監(jiān)測(cè)模塊、電池巡檢模塊等底層模塊進(jìn)行通信、監(jiān)控，對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、判斷、管理、告警處理，根據(jù)不同的情況進(jìn)行電池管理輸出控制和故障回叫等操作，還包括ICD鍵盤(pán)等人機(jī)界面設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)機(jī)的通訊，將數(shù)據(jù)上傳。
7、蓄電池組：作為直流系統(tǒng)的后備電源，在充電模塊停止工作時(shí)持續(xù)給直流系統(tǒng)提供電源。尤其對(duì)于較大的直流負(fù)載其工作電源只有蓄電池才能承受其瞬時(shí)沖擊。在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位，對(duì)于大型電解電鍍電源，傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重，如果采用高頓開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，其體積和重量都會(huì)大幅度下降，而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動(dòng)汽車(chē)和變頻傳動(dòng)中，更是離不開(kāi)開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，通過(guò)開(kāi)關(guān)電源改變用電頻率，從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動(dòng)控制。