[发明专利]大容量(高可靠低波纹)全功能充电装置

说明书

本发明是一种充电装置，尤其涉及大容量(高可靠低纹波)全功能充电装置。

直流操作电源充电装置大致可归纳为三大类。一，可控硅型稳流稳压转换型充电设备(参见图1)，它虽容量大小不受限制，但纹波系数大，大容量直流输出纹波大于15％(可控硅导通角变化量决定纹波大小)控制电路复杂，故障机率大，整流变压器效率低。是目前国内唯一的大容量蓄电池充电设备。二，饱和电抗器方式稳压稳流充电设备(参见图2)，虽然其可靠性较高，但其缺点是负载小于20％时不能达到稳压目的，必须接人为电阻负载才能使用。输出电流大于80A时无法保证稳定工作，充电设备容量目前只适用于300AH以下蓄电池组。三，高频开关电源模块(参见图3)，虽然技术性能指标理想，小容量使用N+1方式(国内成熟模块容量10A)，但大于100A直流电流用N+1方式组成的充电设备其价格无法使用户接受，装置中选用的模块太多和模块本身一些技术问题，其可靠性也存在一定问题。上述三种直流电源装置除了它们各自不同缺陷外，还有其共同存在的主要问题：

(1)大于300AH蓄电池直流电源装置纹波大，造成蓄电池使用寿命减少，

   蓄电池容量降低。

(2)大容量直流电源装置不能同时满足充电及浮充电(同时带母线负

   载)工作状态。

(3)大容量直流电源装置的可靠性较差。

(4)大容量直流电源用开关电源N+1模块价格昂贵。

因此，现有大容量直流电源装置不能满足大电厂及超高压变电站的使用要求。随着我国60MW大型电厂投入和超高压变电所直流容量需求越来越大(直流系统已考虑UPS热备直接投入总直流系统)。迫切需要有低纹波系数、高可靠性能的大容量直流操作电源。

本发明的目的在于克服现有充电设备的缺陷，综合其原理、特性及对免维护蓄电池充电要求，提出一种纹波小、可靠性强、使用方便的用于交流供电系统的全功能充电装置。

本发明的技术特征在于，通过交流电压调压装置及同相电压叠加方法和以此为核心充电机组成的全功能充电装置。交流电压调压装置主要由具有极高可靠性的轨道式电压调压器和补偿变压器组成，达到输出电压波形完整，无电磁污染，为整机装置输出高品质的直流电源提供了前提条件。

比较现有技术，本发明具有以下特点：

1，采用了以前没有在直流行业被采用过的交流电压调压技术和同相电压叠加方法及相应的装置。而使调压精度达到＜0.1％，效率可达99％。

2，隔离变压器除了完成隔离功能外，还具有电压配比功能。其特点效率高。

3，整机从交流整流到直流输出的主电路除了变压器、二极管无任何弱元件，具有极高的可靠性，且效率高和性能价格比好。能满足任何大容量直流输出电流要求。

4，经实测结果，三相交流输入-15％～+15％，负载从0～30A(可以更大)，整机稳压精度＜＝1.2％，稳流精度＜＝2％，充电电压纹波系数＜＝1.5％。

与本发明相关的附图如下：

图1，是现有技术之一可控硅型稳流稳压转换型充电设备的示意图。

图2，是现有技术之二饱和电抗器方式稳压稳流充电设备的示意图。

图3，是现有技术之三高频开关电源模块的示意图。

图4，是本发明一个实施例的原理方框图。

图5，是本发明一个实施例的原理展开图。

图6是本发明一个实施例的控制原理展开图。

下面参照附图结合实施例，对本发明作进一步的描述，但必须注意的是，本实施例为一个非限定性的实施例。

参见图4、5、6，全功能充电装置包括三相补偿变压器TB单元21、三相自动电压调节器T单元23、三相整流变压器B单元25、三相整流桥块单元27、29、31、33、和微机程控单元35。浮充电和充电功能的构成如下。

1.浮充电功能的构成：