北京凯福电气有限公司 七、智能高频开关直流电源配置原则
充电／浮充电装置采用多个智能高频开关电源模块并联，N+1热备份工作。智能高频开关电源模块数量可按如下公式选择（即确定N的数值）。
N×模块额定电流≥最大经常性符合+满足蓄电池要求的均充电流（阀控式铅酸电池一般为0.1C10）
例如：直流电源系统电压等级为220VDC，蓄电池容量为200AH，经常性负荷为5A。 充电电流（0.1×200 AH）+经常性负荷（5A）＝25A。若选用HD22010电源模块4台即可满足负荷需求（N＝3），再加一个备用模块共4个电源模块并联即可构成所需系统。
八、智能高频开关电力操作电源系统类型
北京凯福电气有限公司生产的智能高频开关电力操作电源系统是电力操作电源系统的高可靠产品，由高频开关电源模块组成，有充馈电一体柜系统、分屏柜系统等多种类型。 （一）充馈电一体柜系统 1. 系统组成
充馈电一体柜系统即将充电、馈电合并在一个机柜里。由充电模块（数目根据实际需要配置）、监控单元、降压单元（可选）、绝缘监测单元（一般配置为绝缘监测继电器，也可根据用户需求配置绝缘监测仪）、交流配电单元、直流馈电单元组成。
此类系统为小型系统，主要在35KV及以下变电站使用，直流负荷小，馈出支路较少，蓄电池容量多在100Ah以下，电池电压多为12V/只，蓄电池安装在蓄电池柜中。如下图所示:
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北京凯福电气有限公司 2. 电气特点
? 采用自然冷却的智能高频开关充电模块，充电模块可选用HD22010、HD22005、HD11010,
单机柜最多可配6个充电模块。
? 提供两路交流输入接口，可完成两路交流输入的主备自动切换和互锁。
? 提供一路电池接口，动力与控制输出支路数量可由用户指定，可提供闪光信号输出。 ? 可提供31、33、35三种接线方案。
? 采用绝缘监测继电器或绝缘监测仪（若选用绝缘监测仪，单机柜最多可配5个充电模块，
绝缘监测仪占用一个充电模块安装位置）对母线绝缘状况进行监测。 ? 柜内安装C级防雷组件，防雷通流容量可达40KA。
? 系统具备完善的监控功能，由监控模块、配电监控板、充电模块内置监控等构成分级集
散式控制系统，对电源系统进行全面的管理和控制，并具备“四遥”功能，可方便地实现无人值守。 （二）分屏柜系统 1. 系统组成
分屏柜系统即将充电、馈电分柜布置，可以通过多个充电柜、多个馈电柜并联组成大型直流电源系统。充电柜包括交流配电单元，充电模块，监控单元。充电模块选用HD22010、HD11020的充电柜叫充电柜Ⅰ，充电模块选用HD22020的充电柜叫充电柜Ⅱ。两种柜体的基本功能是一致的，区别在于模块插箱和柜体结构安排上,标准馈电柜包括绝缘监测单元（可选）、配电监控单元、切换单元、直流馈电单元和一路电池接口。
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北京凯福电气有限公司 充电柜I 充电柜II
2. 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、电池接入和系统监控管理等。
充电柜的工作原理
3. 馈电柜
馈电柜的将控制电压和合闸电压分配给各负载支路，可实现多种母线的接线方式，并具有直流绝缘监测、配电监控、闪光输出的功能。
+KM+HM-KM切换单元+KM+HM-KM…到监控模块绝缘监测单元配电监控单元合闸输出单元…合闸输出单元控制输出单元控制输出单元
馈电柜的工作原理图
馈电柜可与各种充电柜配合工作。采用单元化设计概念。系统主要由挂在母线上的各个单元构成，同时各个单元提供两种信号输出：开关状态信号和绝缘监测传感器信号。切换单
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北京凯福电气有限公司 元的输入由充电柜直接连入，通过切换单元的不同组合形式而实现不同的母线连接方式。
分屏柜系统一般在110KV及以上变电站或中小型发电厂、水电站使用，直流负荷较大，馈出支路较多，蓄电池容量在200Ah以上，单只电池电压多为2V，蓄电池容量在300Ah以下可安装在蓄电池柜中，容量在300Ah以上建议安装在电池室内。 4. 电气特点
? 对于充电柜Ⅰ采用自然冷却的智能高频开关充电模块，对于充电柜Ⅱ采用智能风冷的高
频开关充电模块，单机柜最多可配6个充电模块。
? 提供两路交流输入接口，可完成两路交流输入的主备自动切换和互锁。
? 提供一路电池接口，动力输出与控制输出支路数量可由用户指定，可提供闪光信号输出。 ? 可提供30、31、32、33、34、35、40、42八种接线方案：
? 馈电柜采用绝缘监测仪对母线及各直流输出支路绝缘状况进行监测。
? 充电柜内安装C级、D级两级防雷组件，C级防雷组件通流容量可达40KA,D级防雷组件
通流容量可达8KA。
? 系统具备完善的监控功能，由监控模块、配电监控板、充电模块内置监控等构成分级集
散式控制系统，对电源系统进行全面的管理和控制，并具备“四遥”功能，可方便地实现无人值守。
九、智能高频开关直流电源核心部件特点 1. 整流模块（充电模块）
整流模块是电力操作电源的重要核心部件，主要功能是实现AC/DC变换，此外还有系统控制、告警等功能。整流模块可在自动（监控模块控制）和手动（人为控制）两种工作方式下工作。根据开关电源N+1备份思想，一套电力操作电源至少配备2个充电模块。
模块型号说明
整流模块型号 HD22005 HD22010 HD22020 HD11010 HD11020
输 出 220V/5A 220V/10A 220V/20A 110V/10A 110V/20A 冷却方式 自然冷 自然冷 智能风冷 自然冷 自然冷 自然冷模块散热片采用高级铝合金压铸模一次成型，散热效果更好，模块稳定性高。
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北京凯福电气有限公司 智能风冷模块采用“温控风冷”技术，即风扇的转速与模块的温度有关，在低负荷状态下风扇不转以自冷状态工作，使风扇故障率大大减少。 1.1 工作原理
充电模块工作原理如图所示： 交流输入尖峰抑制 工频整流EMI滤波PFC功率因数校正DC/AC高频逆变高频整流LC滤波EMI滤波直流输出交流检测脉宽调制（PWM）电压/电流检测RS485计算机监控 充电模块工作原理图 如上图所示，三相380V交流电首先经过尖锋抑制和EMI电路，主要作用是防止电网上的尖锋和谐波干扰串入模块中，影响控制电路的正常工作；同时也抑制模块主开关电路产生的谐波，防止传输到电网上，对电网污染，其作用是双向的。
三相交流电经过工频整流后变成脉动的直流，在滤波电容和电感组成的PFC滤波电路的作用下，输出约520V左右的直流电电压。电感同时具有无源功率因数校正的作用，使模块的功率因数达到0.92。主开关DC/AC电路将520V左右的直流电转换为20KHz的高频脉冲电压在变压器的次级输出。DC/AC变换采用移相谐振高频软开关技术。变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波，变为220/110V的直流电压。
PWM控制电路采用电压电流双环控制，以方便实现对输出电压的调整和输出电流的限制，即使在短路情况下，回缩电路起作用，不会损坏模块，提高模块工作的可靠性。同时将交流输入采样得到的前馈信号送入PWM控制电路，提高电路工作的稳定性。另一方面，为了实现模块输出的遥调，计算机输出的数字信号经D/A变换后送入PWM控制器对输出电压进行调整，监控电路监测到模块异常时，使模块停止输出，有效保护模块。
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