[发明专利]一种车载发电机组直流操作电源的充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种车载发电机组直流操作电源的充电装置。

背景技术

直流操作电源系统通常由充电设备、馈电网络、电池组和监控组成，在电力行业简称“直流电源”，为各种继电保护、自动装置、信号装置等二次设备、断路器分合闸以及事故照明等设备提供控制和动力电源。直流操作电源广泛应用于各种变电站、水电站、电厂以及电气化铁路和城市轨道交通、钢铁、化工等部门，它的输出质量及可靠性直接关系到变电站的安全运行和平稳供电，因此直流操作电源被人们称为变电站的“心脏”。早期的直流操作电源大部分采用传统的相控电源，但相控电源在效率、纹波、电磁辐射、热辐射、噪声等方面不尽人意，监控系统不完善，难以较好的满足无人值守的要求，难以满足先进的测量、保护及自动化设备的要求：此外，由于相控电源的纹波系数大，浮充电压易波动，会出现蓄电池脉动充放电现象，对蓄电池损害大，也大大缩短电池寿命。直流操作电源的可靠性与稳定性直接影响到发、变电、通信等运行的安全性应用计算机技术对直流操作电源的运行状态实行监控，对提高操作电源系统的可靠性、稳定性具有十分重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种车载发电机组直流操作电源的充电装置，以可靠地，稳定地给车载发电机组直流操作电源充电。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：一种车载发电机组直流操作电源的充电装置，包括DC-DC变换电路单元、恒压控制电路单元和过压保护电路单元；所述DC-DC变换电路单元包括一次侧滤波电路、脉冲变压器、二次侧滤波电路、可控开关元件和固定频率电流模式控制器；所述一次侧滤波电路连接在脉冲变压器的初级线圈的输入端，用以将车载发电机组输出的直流滤波后的电压输入到脉冲变压器的初级线圈中；所述脉冲变压器的初级线圈的输出端与可控开关元件的第一非控制端连接；所述可控开关元件的第二非控制端经电流采样电路后接地，所述可控开关元件的控制端与固定频率电流模式控制器的输出端连接；所述电流采样电路与固定频率电流模式控制器连接用以闭合回路输出电流的大小的控制；所述二次侧滤波电路的输入端与脉冲变压器的第一次级线圈连接，且用于将DC-DC变换后第一次级线圈得到的感应电压经滤波稳压后输出充电电压；所述脉冲变压器的第二级线圈经二极管整流后输入给控制器供电单元再与固定频率电流模式控制器的电源端连接；

所述恒压控制电路单元包括可控稳压源电路、第一光耦和输入稳压电源电路；所述可控稳压源电路的输入端与二次侧滤波电路的输出端连接；所述可控稳压源电路的输出端连接在第一光耦的负极输入端；所述输入稳压电源电路的输入端与二次侧滤波电路的输出端连接；所述输入稳压电源电路的输出端与第一光耦的正极输入端连接；所述第一光耦的第一输出端与固定频率电流模式控制器的补偿端连接；所述第一光耦的第二输出端经串联电阻后接地；

所述过压保护电路单元包括12V基准电源发生电路、电压比较电路、分压采样电路和第二光耦；所述12V基准电源发生电路与二次侧滤波电路的输出端连接，所述12V基准电源发生电路的输出端与电压比较电路同相输入端连接；所述分压采样电路的输入端连接二次侧滤波电路的输出端，所述压采样电路的输出端与电压比较电路反相输入端连接；所述电压比较电路的输出端与第二光耦的负极输入端连接；所述第二光耦的正极输入端经串联电阻后与12V基准电源发生电路的输出端连接；所述第二光耦的一输出端接地，另一输出端与固定频率电流模式控制器的RT/CT端连接。

进一步地，在DC-DC变换电路单元中，所述固定频率电流模式控制器包括UC3845集成芯片、第四电阻(R11)、第一电容(C17)、第二电容(C18)、第一二极管(D5)、第五电阻(R8)、第六电阻(R9)和第七电阻(R10)；所述第四电阻(R11)一端和第一电容(C17)的一端同时与UC3845集成芯片的Vref端连接，所述第二电容(C18)的一端和第四电阻(R11)的另一端同时与UC3845集成芯片的RT/CT端连接，所述第二电容(C18)的另一端和第一电容(C17)的另一端同时与UC3845集成芯片的GND端、电压反馈输入端连接且接地，所述UC3845集成芯片的out端与第一二极管(D5)的负极、第六电阻(R9)的一端连接，所述第一二极管(D5)的正极与第五电阻(R8)的一端连接，所述第五电阻(R8)的另一端和第六电阻(R9)的另一端同时与可控开关元件的控制端连接，所述第七电阻(R10)连接在可控开关元件的控制端和第二非控制端之间，所述可控开关元件采用场效晶体管(Q1)。