直流屏原理与作用

第二章充电柜

充电柜的主要功能是实现输入交流的自动切换、交流电的分配、AC/DC变换、电池接入、硅降压和系统监控管理等。

1、交流的自动切换

系统可以输入两路交流电源，有自切换电路实两路交流输入的主备方式自动切换，即以第一路交流输入为主回路，第二路交流输入为从回路，当主回路发生中断或者异常时，自动切换到第二路，保证系统的交流没有长时间的中断；当主回路供电正常时，自动切换回到第一路。

2、交流电的分配

交流接入后，配电线路将交流电源分配到每一个充电模块，实现每个充电模块交流电源的单独控制。

3、AC/DC变换

AC/DC变换，即充电模块交输入交流变换为直流输出。供给电池充电或者直接供给负载。

4、硅降压单元

硅降压单元串接于合闸母线和控制母线。分为自动和手动两种方式，自动方式是由其内部自动控制电路来执行自动硅降压功能。手动方式由手动旋钮来控制，并可由旋钮的不同档位（5档）来控制执行继电器闭合的数目，手动调节电压。

5、系统监控管理

监控模块放置在充电柜中，对电源系统进行全面控制和检测。监控模块不但对充电柜内部件进行监控，而且还对绝缘监测仪、电池检测仪等下级设备进行监控。

监控模块对电池实现全面的智能化管理。

监控模块提供遥测、遥调、遥信和遥控，为实现远端监控提供了先决条件。

第三章充电模块

一、主要功能和性能

1、主要功能

充电模块的主要功能是实现AC/DC变换，还有系统控制、告警等功能。

自动/手动控制

充电模块具有自动/手动控制功能，在自动工作方式下，充电模块接收来自监控模块的指令。通常情况下，所有合闸模块应工作于自动状态下，以实现监控模块对电池的智能管理。手动状态下，有模块面板上的电位器来调节模块的输出电压。

电压调节

充电模块接受监控模块的指令，调节输出电压到设定值。电压调整范围可以在输出电压下限（一般为198V/99V）和上限（一般为286V/143V）之间。

限流

指将充电模块的最大输出电流限制在一定的范围内，以控制电池充电电流，防止电池过流充电。充电模块采用无级限流技术，即在输出额定范围内，可限流在任意点，分辩率为1%。

地址设置

为了使监控模块能够识别各充电模块，各个充电模块都应该有一个地址，地址范围为0—31。

信息反指示

在充电模块的面板上有电源指示灯，保护指示灯，故障指示灯和电压/电流显示表头。

电源指示灯：指示充电模块内部工作电源是否正常。

保护指示灯：指示充电模块处于保护状态，包括交流输入过/欠压，输入缺相，输出欠压等。

故障指示灯：指充电模块因故停止输出，且故障因素消除后，模块仍不能恢复工作，如输出过压等。

电压/电流显示表头：指示充电模块输出的电压和电流，有切换开关来切换显示。

2．主要性能

软开关技术

采用软开关技术，可以大幅减小功率开关器件的开关损耗，提高转换效率；同时，由于电压变化率（dv/dt）或电流变化率（di/dt）相对减小很多，功率开关器件承电源产生的电磁干扰也有很大的改善。充电模块采用FB ZVS-PWM软开关先进技术，开关频率恒定，易于控制，整机满载效率接近95%，传导干扰符合欧洲票准EN55011。

均流技术

充电模块采用了先进的低差自主均流技术，工作原理如图所示。各模块的均流单元通过同一放大系数采样各自的输出电流，建立采样电压，各采样电压通过比较，以最大值作为均流总线上的基准电压Ubus。基准电压对应的模块自动成为“主模块”，它的输出电流相对最大，其余模块自动成为“从模块”。基准电压通过均流总线进入到各模块均流单元，同其采样电压进行误差比较放大后控制模块开关脉冲宽度，微调各模块的输出电压而让输出电流趋于一致。均流调整达到平衡后，“从模块”的输出电流都接近于“主模块”的输出电流，模块间输出电流差值趋于零。

这种均流方案的优点表现在两面方面：

1、均分负载不平衡小于5%（通常在3%左右）。

2、作为“主模块”的充电模块是通过比较任意产生的，当“主模块”因某种原因退出工作（电气上完全隔离）后，系统将自动再产生出一个输出电流最大的模块出现故障进造成系统崩溃。

短路回缩

充电模块外部输出发生短路时，充电模块自动降低输出电压和电流。有效防止外部事故对充电模块的损坏和事故的进一步扩大。

输出过压自锁

充电模块输出电压一旦超守内部设置的过压保护点，便自动关机，停止输出，只有重新开机才能启动输出。防止充电模块输出过压损坏外部设备。

保护自动恢复

通过键盘输入和LCD实时显示进行交互式操作，设置系统参数。一旦这些参数输入到监控模块将保存这些设置，在以后的运行中作用于系统。这些参数包括监控摸块自身的参数和各个下级设备的参数，下级设备参数设置通过串口传给下级设备。系统设置有维护级和用户级两种不同权限的设置。维护级设置涉及系统底层与硬件有关的参数，如系统配置、充电模块所连接的串口号码等，这些参数对系统的运行有重要作用，一旦设定，除非系统设置更改，否则不能轻易更改，维护设置一般需要监控模块掉电或复位后才能生效。用户级设置与用户使用有关的参数，如交流过压告警点，均/浮充电压等。这此参数应根据实际使用情况合理设置，如电池的均/浮充电压必须按电池的说明书来严格设定。一般情况下，用户能设置也不要轻易修改，特别是电池和电池管理的有关参数。用户级设置一旦显示操作成功，即可生效。

密码保护功能

只有持有合法密码的用户才能对系统旱灾行设置或控制操作，增辑系统运行的安全性。用户级密码初始化为“123456”，用户在系统正常投运后应更改密码。维护级密码不可更改。

控制功能

监控模块根据采集到的数据，参考监控模块的设置，进行综合处理和判断控制下级设备执行相应的动作。让要的动作有：充电模块均/浮充转换、充电模块输出限流、充电模块天/关机等。同时可以通过监控模块告警干接点输出无源信号，对外部设图示旱灾行控制。此外，还可以通过键盘来执行相应的控制动作。执行动作前要输入相应的校验密码才能进入控制状态。控制命令由监控模块通过串口下达到下级设备，下级设备接受命令后执行相应的动作。

告警功能

部分告警信息由下级设备产生，下级设备将故障信息通过串口发送到监控模块，监控模块接受此告警信息并作相应的处理，在LCD屏上实是动态弹出告警信息。

另一部分告警信息是监控模块根据采集到的数据和系统设置产生，告警信息的处理方式同上。

告警等可以通过键盘设置，分为一般告警、紧急告警和不告警。对于一些不重要的告警或无关的告警，可以设置为不告警来屏蔽。同时，监控模块输出7组干接点信号，这些干接点输出与告警设备相应，多个告警信息可以对应一个干接点输出，这样可以产现与无能信功能远动系统的告警连接。

通讯功能

监控模块通讯包括与下级设备和后台的通讯。与下级设备通讯采用RS485/422方式，实现在一条总线上挂多个设备的目的，使每个串口可以处理多达32个下级设备：与后台通讯可以采用直接通过串口近端链接后台，或串接协议转换设备来实现远程连接。监控模块的后台协议完全遵从电力部CDT协议。

电池管理

电池管理是监控模块的核心内容，采用二级监控模式，对电池的端电压、充放电电流、电池房温度及其它参娄作实时在线监测。可准确地根据电池的充放电情况估算电池容量的变