直流系統(tǒng)的蓄電池充電裝置根據(jù)負(fù)荷要求可為幾十安至幾百安。因高頻開(kāi)關(guān)模塊目前生產(chǎn)的lIOV為10～80A，220V為5～40A，故充電裝置要由多個(gè)模塊并聯(lián)組成，高頻開(kāi)關(guān)整流裝置的直流系統(tǒng)框圖如圖6-1所示。

　　各個(gè)廠生產(chǎn)的高頻開(kāi)關(guān)模塊元器件和內(nèi)部接線有少量差異，但其原理是相似的，現(xiàn)以一個(gè)比較典型的模塊原理框圖 (見(jiàn)圖6—2)為例介紹如下：

　　圖6—2高頻開(kāi)關(guān)整流裝置原理框圖

　　模塊由交流輸入整流單元、高頻逆變單元(DC／AC)、直流輸出單元和控制監(jiān)測(cè)單元等組成。交流輸入單元由 AC380／220V或AC220V輸入，經(jīng)防御雷擊和其他高壓沖擊的抑制尖峰電壓設(shè)備和濾波、阻容保護(hù)器等組成，輸出電壓經(jīng)三相全波整流器后變成直流。某些單位在直流側(cè)裝設(shè)電容器和非線性電阻，再次防止交流側(cè)輸入的過(guò)壓，保護(hù)逆變單元元器件免受損壞及保證于擾信號(hào)不進(jìn)入直流側(cè)，同時(shí)也可抑制高頻電源對(duì)電網(wǎng)交流側(cè)的干擾。高頻逆變單元將直流變?yōu)楦哳l交流電。逆變器的高頻開(kāi)關(guān)由脈沖調(diào)制電路輸出信號(hào)控制，輸出高頻方波或正弦波電壓。PWM脈寬調(diào)制電路及部分軟開(kāi)關(guān)諧振回路，根據(jù)電網(wǎng)和負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)高頻開(kāi)關(guān)的脈沖寬度和移相角，使輸出電流在任何允許的情況下保持穩(wěn)定。高頻變壓器鐵芯為鐵氧體或非晶體制成，有很好的高頻傳遞特性、效率高、體積小，變壓器輸出經(jīng)濾波、整流橋和高頻逆變等組成的輸出單元后輸出平穩(wěn)直流：

　　充電裝置由若干個(gè)模塊并聯(lián)組成．一般都采用Ⅳ+1備份冗余方式÷充電電流由膏+1模塊輸出提供，采用自動(dòng)均流措施(不平衡度不大于5％)。如直流負(fù)荷50A，可選擇 10A的模塊6個(gè)，即5+1：6個(gè)模塊同時(shí)工作，每個(gè)模塊平均分配電流為50／6=8．34A．當(dāng)其中一個(gè)模塊故障，裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這時(shí)負(fù)荷由另外5個(gè)模塊均流負(fù)擔(dān)，不會(huì)影響正常供電，可將故障模塊更換。在模塊工作方式上，有些傳統(tǒng)電源在輕載時(shí)均流特性不佳，小電流時(shí)穩(wěn)流精度不夠理想，有廠家提出充電裝置在輕載時(shí)投入部分模塊工作，滿(mǎn)載時(shí)再投入全部模塊工作。

　　這樣帶來(lái)的問(wèn)題是直流系統(tǒng)的蓄電池大部分時(shí)間是浮充電狀態(tài)，整流模塊處于輕載，斷路器合閘或電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)卻又有幾十安甚至一兩百安的沖擊電流，如何使充電裝置既能在輕載時(shí)保持良好的特性，又能有效地承受沖擊電流就成為高頻開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用于電力系統(tǒng)的突出問(wèn)題。

　　充電裝置的模塊與蓄電池并聯(lián)工作，因?yàn)槌潆姾玫男铍姵赝馓匦暂^平，蓄電池回路電阻比充電裝置小，所以通過(guò)沖擊電流時(shí)，大部分電流由蓄電池承擔(dān)，同時(shí)蓄電池的大電流放電過(guò)程，與它并聯(lián)的充電裝置輸出電流由很小的浮充電流突增至上百安，對(duì)于充電裝置來(lái)說(shuō)即相當(dāng)于一個(gè)短路過(guò)程。一般充電裝置設(shè)有限流保護(hù)將充電裝置電流限定在額定范圍內(nèi)，以達(dá)到讓蓄電池承擔(dān)大部分沖擊電流的目的，有些廠研制的電源模塊采用動(dòng)態(tài)均流和高速動(dòng)態(tài)響應(yīng)反饋，使充電裝置無(wú)論在輕載還是在電流突變的瞬間都保持良好的均流特性及快速響應(yīng)，避免充電裝置因?yàn)椴痪鳎髂K受到不平衡電流沖擊而導(dǎo)致單個(gè)模塊損壞或早期失效的情況發(fā)生。同時(shí)根據(jù)負(fù)載來(lái)決定投入工作的模塊數(shù)還有一個(gè)局限性，大部分高頻開(kāi)關(guān)電源為了抑制開(kāi)機(jī)浪涌，必須串一個(gè)阻容器件減小啟動(dòng)電流，然后繼電器吸合，機(jī)器工作。這樣就有l(wèi)～3s過(guò)程，而合閘時(shí)間為6～40ms，因此一般情況還是采用多個(gè)模塊同時(shí)工作。目前充電整流模塊有多種規(guī)格，220V從5、 10、15A到20、25、30、35、40A；110V可到60、80A。建議應(yīng)從靈活性、冗余有效性及成本等方面綜合考慮。

　　閥控密封鉛酸電池的充電裝置模塊數(shù)量參見(jiàn)表6—5。表6—5 220V充電模塊數(shù)量參考表

　　注:1單個(gè)模塊數(shù)超過(guò)6個(gè)及以上時(shí)，可按Ⅳ+1或Ⅳ+2原則選擇。2充電電流大于50A時(shí)，建議選用IOA(含10A)以上模塊，以減少模塊數(shù)量。