LT108-S7電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)-西安(an)浩南電子(zi)

摘要(yao)：文(wen)中(zhong)介(jie)紹了內燃(ran)機(ji)車蓄(xu)電池(chi)智能充電器(qi)的設(she)計(ji)方(fang)案(an)，以(yi)及LEM型電壓(ya)、電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)充(chong)電器(qi)中(zhong)的(de)具(ju)體應(ying)用，說明了傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)選(xuan)型及(ji)外(wai)圍電路(lu)的(de)設計(ji)、參(can)數(shu)配(pei)置、電磁(ci)兼容設計(ji)等(deng)方(fang)面(mian)的(de)問(wen)題。
　　關(guan)鍵(jian)詞(ci)：內燃(ran)機(ji)車蓄(xu)電池(chi)；智能充電器(qi)；LEM型電壓(ya)、電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)
　　0．引(yin)言(yan)
   在鐵(tie)路(lu)內燃(ran)機(ji)車上(shang)使用的蓄(xu)電池(chi)組為(wei)300—500Ah的免(mian)維護(hu)鉛酸蓄電池(chi)，目前(qian)普(pu)遍采(cai)用的充(chong)電方(fang)式(shi)，是用內燃(ran)機(ji)車上(shang)的(de)輔助發(fa)電機(ji)輸(shu)出(chu)的(de)DC110V直(zhi)流(liu)電壓(ya)，通(tong)過(guo)限流電阻(zu)直接對(dui)蓄電池(chi)組進行充(chong)電。這(zhe)種(zhong)恒壓(ya)充(chong)電方(fang)式(shi)雖然(ran)使用電阻(zu)對(dui)充電電流(liu)進行了，但(dan)電阻(zu)這(zhe)種(zhong)靠(kao)兩端(duan)的電壓(ya)降來(lai)限流(liu)的方(fang)式(shi)是十(shi)分(fen)粗(cu)糙(cao)的(de)。當(dang)電池(chi)嚴重(zhong)虧(kui)電時(shi)，蓄電池(chi)的電壓(ya)較低(di)（如(ru)低(di)於(yu)DC88V），充電電流(liu)將會(hui)很大(da)（有時可達到幾百(bai)安(an)培），很導致(zhi)電池(chi)損壞(huai)。本(ben)文(wen)所介(jie)紹的(de)內燃(ran)機(ji)車蓄(xu)電池(chi)充電器(qi)屬於(yu)智能型充(chong)電器(qi)，可以(yi)靈活(huo)設(she)定充電模式(shi)及充(chong)電電流(liu)限流(liu)值，對(dui)充電電流(liu)進行自動(dong)調節(jie)，延(yan)長了蓄電池(chi)的使用壽命(ming)。系統同(tong)時還(hai)兼顧了對(dui)蓄電池(chi)的狀態(tai)管理(li)，對(dui)蓄電池(chi)的故(gu)障(zhang)狀態(tai)給出預(yu)報(bao)，指(zhi)導(dao)機(ji)務(wu)段的檢(jian)修作業(ye)。
　　1. 蓄電池(chi)智能充電器(qi)系統介(jie)紹
   蓄(xu)電池(chi)智能充電器(qi)對(dui)單使用恒壓(ya)的(de)充電方(fang)式(shi)進行改(gai)進，引(yin)入(ru)了自動(dong)限流(liu)充(chong)電模式(shi)。由於(yu)系統中(zhong)的(de)充電電流(liu)是通(tong)過(guo)DC/DC變換器的(de)輸(shu)出(chu)來(lai)實現(xian)的(de)，所以(yi)比(bi)傳(chuan)統的電阻(zu)限流(liu)為(wei)。
充電過(guo)程(cheng)中(zhong)，當(dang)蓄電池(chi)電壓(ya)比(bi)較低(di)時，先采取電流(liu)充電。此(ci)方(fang)式(shi)有3個(ge)充電電流(liu)檔：19A，25A，50A，在充電電壓(ya)的(de)基礎上，分(fen)別(bie)將(jiang)充電電流(liu)到相應(ying)的(de)數值。充(chong)電時(shi)，通(tong)過(guo)單片(pian)微機(ji)先(xian)使用電流(liu)充電，隨(sui)著充(chong)電電壓(ya)的(de)升(sheng)，然(ran)後依(yi)次將充(chong)電電流(liu)值降低(di)，進行恒壓(ya)充(chong)電（充(chong)電電流(liu)較小(xiao)）；當蓄電池(chi)電壓(ya)充(chong)到接近(jin)額定電壓(ya)之後，充(chong)電轉(zhuan)為(wei)的恒壓(ya)浮(fu)充電方(fang)式(shi)。上述(shu)的(de)復合(he)式(shi)（多種充電模式(shi)）充電方(fang)式(shi)，可以(yi)克服(fu)傳(chuan)統充電方(fang)式(shi)中(zhong)可能出現(xian)的(de)充(chong)電電流(liu)過值，在(zai)對(dui)蓄電池(chi)的充(chong)電過(guo)程(cheng)中(zhong)，既(ji)地了充電電流(liu)，又具(ju)有很快的(de)充(chong)電速(su)度。充電器(qi)對(dui)蓄電池(chi)組的(de)充(chong)電過(guo)程(cheng)按照(zhao)蓄(xu)電池(chi)自身的(de)充電特(te)曲線(xian)進行，蓄(xu)電池(chi)的固(gu)有特(te)，降低(di)了充電過(guo)程(cheng)中(zhong)對(dui)蓄電池(chi)造(zao)成(cheng)損壞(huai)的(de)可能。
   本充(chong)電器(qi)系統還具(ju)有智能化(hua)電池(chi)管理(li)功能。充電器(qi)可以(yi)采集(ji)、儲存(cun)每個(ge)單節(jie)電池(chi)的運(yun)行(xing)數據(ju)，可以(yi)通(tong)過(guo)USB口進行數(shu)據轉儲。地面(mian)分(fen)析軟件(jian)的(de)人機(ji)界(jie)面(mian)經(jing)過對(dui)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)的分(fen)析和(he)計(ji)算(suan)，預(yu)測出(chu)相(xiang)應(ying)電池(chi)的壽(shou)命(ming)，給出電池(chi)損壞(huai)情(qing)況(kuang)的(de)不良概率(lv)。現場檢修人(ren)員(yuan)可以(yi)根(gen)據這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)對(dui)相應(ying)電池(chi)進行及(ji)時維修和(he)換，防止(zhi)由(you)於(yu)單節(jie)電池(chi)的損壞(huai)造(zao)成(cheng)整(zheng)組(zu)電池(chi)的報(bao)廢(fei)，這(zhe)就提了機(ji)務(wu)段的檢(jian)修作業(ye)效率(lv)，降低(di)了檢修成(cheng)本(ben)。
　　2. 蓄電池(chi)智能充電器(qi)的原(yuan)理(li)與組(zu)成(cheng)
    充電器(qi)的主(zhu)電路(lu)原(yuan)理圖，如(ru)圖1所示。
 

 
    圖中(zhong)DC/DC變換器采(cai)用橋直(zhi)流(liu)變換電路(lu)，C1為(wei)輸(shu)入(ru)側(ce)的(de)濾波電容(rong)，參數(shu)為(wei)10000F/250V。C5為(wei)IPM模塊(kuai)的(de)吸收(shou)電容(rong)。IGBT管T1至(zhi)T4組成(cheng)逆變橋(qiao)兩(liang)個(ge)橋臂。Tr為(wei)頻(pin)變壓(ya)器(qi)。變壓(ya)器(qi)副邊采用頻(pin)波整(zheng)流(liu)，D1和(he)D2為(wei)整流(liu)二(er)管。L為(wei)輸(shu)出(chu)側(ce)濾波電感(gan)，電感(gan)量150H，C2為(wei)輸(shu)出(chu)側(ce)濾波電容(rong)，參數(shu)為(wei)4700F/250V。
   充電器(qi)的容(rong)量為(wei)約5kW，額定電流(liu)45A。主(zhu)電路(lu)的(de)輸(shu)入(ru)電壓(ya)為(wei)內燃(ran)機(ji)車輔助發(fa)電機(ji)發(fa)出的(de)DC110V電源(yuan)，允(yun)許(xu)輸(shu)出(chu)有±1的波動(dong)。系統中(zhong)DC/DC變換器采(cai)用橋變換電路(lu)。輸(shu)入(ru)的(de)直(zhi)流(liu)電壓(ya)由(you)單相(xiang)逆變橋(qiao)逆變成(cheng)頻(pin)交變的(de)方(fang)波電壓(ya)加(jia)在變壓(ya)器(qi)的原(yuan)邊。經(jing)過頻(pin)變壓(ya)器(qi)進行變壓(ya)後(hou)，副邊交變的(de)方(fang)波電壓(ya)由(you)波整(zheng)流(liu)電路(lu)整(zheng)流成直流方(fang)波電壓(ya)，經(jing)LC濾波輸(shu)出(chu)直(zhi)流(liu)電壓(ya)，供(gong)給蓄電池(chi)充電。 
   充(chong)電電路(lu)中(zhong)還(hai)引(yin)入(ru)了針對(dui)變換器輸(shu)入(ru)側(ce)濾波電容(rong)C1的預(yu)充電輔助電路(lu)，在(zai)投切(qie)輔發(fa)電源(yuan)到主(zhu)電路(lu)之前，先(xian)接觸(chu)器將(jiang)預(yu)充電電路(lu)投(tou)切(qie)到主(zhu)回(hui)路(lu)上(shang)，用蓄電池(chi)組上(shang)的(de)剩(sheng)壓(ya)對(dui)電容(rong)C1進行預(yu)充電，當(dang)電容(rong)上的(de)電壓(ya)達到值後(hou)，再(zai)由(you)器(qi)接觸(chu)器將(jiang)DC110V電源(yuan)投(tou)切(qie)到主(zhu)回(hui)路(lu)上(shang)，充電器(qi)進入正(zheng)常(chang)工(gong)作狀態(tai)，由器(qi)主(zhu)回(hui)路(lu)對(dui)蓄電池(chi)進行充(chong)電。
   在(zai)充電過(guo)程(cheng)中(zhong)，需(xu)要(yao)使用傳(chuan)感(gan)器(qi)充(chong)電電流(liu)、充電電壓(ya)，以(yi)及蓄(xu)電池(chi)溫度，由單(dan)片(pian)微機(ji)進行模式(shi)識別(bie)和(he)切(qie)換。各傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)主(zhu)電路(lu)中(zhong)的(de)位置如(ru)圖1所示。DC/DC變換器的(de)輸(shu)入(ru)側(ce)，使用電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)A1采(cai)集(ji)輸(shu)入(ru)電流(liu)，用來對(dui)電路(lu)進行過(guo)流保護(hu)；LC濾波電路(lu)的(de)輸(shu)出(chu)側(ce)，使用電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)A2和(he)電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)V1分(fen)別(bie)蓄(xu)電池(chi)的充(chong)電電流(liu)和(he)充(chong)電電壓(ya)。單(dan)片(pian)微機(ji)根(gen)據此(ci)電流(liu)值和(he)電壓(ya)值確(que)定相應(ying)的(de)充電模式(shi)，產生(sheng)充電電流(liu)和(he)充(chong)電電壓(ya)的(de)給定值，輸(shu)入(ru)到電流(liu)和(he)電壓(ya)的(de)PI調節(jie)器(qi)，與充電電流(liu)和(he)充(chong)電電壓(ya)起(qi)進行閉(bi)環(huan)。zui後，兩(liang)個(ge)PI調節(jie)器(qi)的輸(shu)出(chu)取zui小值，驅(qu)動(dong)PWM波發(fa)生(sheng)單元(yuan)產生(sheng)相應(ying)占空比(bi)的PWM波形，IPM產生(sheng)充電過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)充電電壓(ya)和(he)充(chong)電電流(liu)。
   充電過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)充電電壓(ya)值和(he)充(chong)電電流(liu)值決(jue)定著充(chong)電系統的工(gong)作模式(shi)，輸(shu)入(ru)電流(liu)用於(yu)對(dui)電路(lu)的(de)過流保護(hu)，它們的(de)穩定、、線(xian)形度等直(zhi)接決(jue)定著系統的工(gong)作能與輸(shu)出(chu)指(zhi)標(biao)。所以(yi)，相應(ying)這(zhe)些(xie)電量傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)選(xuan)擇顯得十分(fen)重要(yao)。
　　3.  LEM型傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)蓄(xu)電池(chi)智能充電器(qi)中(zhong)的(de)應用
3.1  LEM型傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)特(te)點(dian)
   LEM型電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)基於(yu)霍爾(er)效(xiao)應的閉環(huan)電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)，是(shi)種(zhong)模塊(kuai)化(hua)的(de)有源(yuan)電子(zi)傳(chuan)感(gan)器(qi)。它(ta)的(de)內部(bu)把(ba)互感(gan)器(qi)、霍(huo)爾(er)器(qi)件和(he)電子(zi)電路(lu)很好地加(jia)以(yi)結合(he)，既(ji)有普(pu)通(tong)互感(gan)器(qi)測(ce)量範圍寬(kuan)的(de)優點(dian)，又兼顧了電子(zi)電路(lu)反(fan)應速(su)度快的(de)長(chang)處(chu)。同(tong)時，LEM型電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)內部(bu)應(ying)用了磁通(tong)平(ping)衡原理，內部(bu)聚(ju)磁環(huan)的副(fu)邊電流(liu)和(he)原(yuan)邊電流(liu)保持(chi)固(gu)定比(bi)例(li)，可以(yi)根(gen)據副(fu)邊電流(liu)值間接得(de)到原邊的被(bei)測電流(liu)值。傳(chuan)感(gan)器(qi)外(wai)接的(de)測量電阻(zu)Rm將副(fu)邊的電流(liu)信號(hao)轉(zhuan)換成電壓(ya)信號(hao)Vm。所以(yi)，通(tong)過(guo)測量電阻(zu)Rm上的(de)電壓(ya)值，就可以(yi)zui終得(de)出要(yao)測(ce)量的主(zhu)電路(lu)電流(liu)值。LEM型電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)原(yuan)理，與電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)基本相同(tong)，不同(tong)點(dian)只是(shi)用戶需(xu)要(yao)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)原(yuan)邊電路(lu)上(shang)串聯(lian)個(ge)電阻(zu)，將電壓(ya)信號(hao)轉(zhuan)換為(wei)電流(liu)信號(hao)，然(ran)後按(an)照(zhao)與(yu)電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)類(lei)似(si)的(de)方(fang)式(shi)進行測(ce)量使用即可，十分(fen)方(fang)便。
   LEM系列(lie)傳(chuan)感(gan)器(qi)實現(xian)了主(zhu)電路(lu)與(yu)（）電路(lu)之間的電氣(qi)，具(ju)有轉換，強，工(gong)作頻(pin)帶寬，工(gong)作等(deng)特(te)點(dian)。足(zu)夠寬的(de)工(gong)作頻(pin)帶可以(yi)地反(fan)映蓄電池(chi)在充(chong)電過(guo)程(cheng)中(zhong)電壓(ya)和(he)電流(liu)量的變化(hua)情(qing)況(kuang)，降低(di)了測量誤差，提了，為(wei)器實時(shi)進行充(chong)電模式(shi)的切(qie)換，實現(xian)電路(lu)故(gu)障(zhang)判斷並采(cai)取相應(ying)的(de)保護(hu)提供了可靠(kao)的。LEM型傳(chuan)感(gan)器(qi)強(qiang)，經(jing)過實際(ji)的(de)長(chang)時(shi)間上車帶(dai)載(zai)調試，能十分(fen)穩定，沒有發(fa)生(sheng)因為(wei)幹(gan)擾而導致(zhi)的(de)工(gong)作異(yi)常(chang)現象(xiang)，是系統的重(zhong)要(yao)保(bao)障(zhang)。LEM傳(chuan)感(gan)器(qi)能內燃(ran)機(ji)車內強(qiang)振(zhen)動(dong)、環(huan)境溫度等較嚴(yan)酷(ku)運(yun)行(xing)環(huan)境的(de)要(yao)求(qiu)，實踐(jian)證(zheng)明其適(shi)合(he)在(zai)鐵(tie)路(lu)車載(zai)設備(bei)上(shang)應(ying)用。
3.2  系統中(zhong)LEM型傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)選(xuan)型與(yu)安(an)裝
   電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)：系統中(zhong)共需(xu)要(yao)2個(ge)電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)A1和(he)A2，分(fen)別(bie)測(ce)量DC/DC變換器的(de)輸(shu)入(ru)電流(liu)和(he)蓄(xu)電池(chi)的充(chong)電電流(liu)。
   （1） 電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)A1：系統中(zhong)DC/DC變換器的(de)輸(shu)入(ru)側(ce)額(e)定電流(liu)為(wei)45A，考(kao)慮(lv)到輸(shu)入(ru)電流(liu)波動(dong)要(yao)留(liu)出(chu)的(de)裕(yu)量，采用LEM型電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)LT108-S7測(ce)量輸(shu)入(ru)側(ce)電流(liu)。
傳(chuan)感(gan)器(qi)主(zhu)要(yao)參(can)數(shu)：原(yuan)邊額定值電流(liu)：IPN=100A；測量範圍：0—150A；副(fu)邊額定值電流(liu)：ISN=50mA；總=0.6%；線(xian)度<0.1%。
   （2） 電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)A2：蓄(xu)電池(chi)的充(chong)電電流(liu)限流(liu)值zui大(da)為(wei)50A，所以(yi)，選取原邊額定電流(liu)為(wei)50A的LEM型電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)LT58-S7測(ce)量充電電流(liu)。
   傳(chuan)感(gan)器(qi)主(zhu)要(yao)參(can)數(shu)：原(yuan)邊額定值電流(liu)：IPN=50A；測量範圍：0—70A；副(fu)邊額定值電流(liu)：ISN=50mA；總=0.8%；線(xian)度<0.2%。
   電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)：系統中(zhong)使用了個(ge)電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)V1，測(ce)量蓄電池(chi)的充(chong)電電壓(ya)。
   系統中(zhong)充(chong)電電壓(ya)額(e)定值為(wei)110V，選取LEM電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)LV28-P測(ce)量蓄電池(chi)組的(de)充(chong)電電壓(ya)。
   傳(chuan)感(gan)器(qi)參(can)數(shu)：原邊額定值電流(liu)：IPN =10mA；副邊額定值電流(liu)：ISN =25mA；總=0.6%；線(xian)度<0.2%。
   系統中(zhong)輸(shu)入(ru)電流(liu)的傳(chuan)感(gan)器(qi)LT108-S7和(he)充(chong)電電流(liu)的傳(chuan)感(gan)器(qi)LT58-S7，使用螺絲(si)固(gu)定在支架上(shang)工(gong)作。
   系統中(zhong)充(chong)電電壓(ya)的(de)電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)LV28-P焊接在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)板(ban)上(shang)，使用螺絲(si)固(gu)定在充(chong)電器(qi)基座上。
　　4．傳(chuan)感(gan)器(qi)外(wai)圍電路(lu)的(de)設計(ji)和(he)參(can)數配置
4.1  傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)信號(hao)的(de)調整電路(lu)
   傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)需(xu)先經(jing)過調整電路(lu)調整成需(xu)要(yao)的(de)模擬(ni)量，再(zai)供(gong)給單片(pian)微機(ji)系統進行A/D轉(zhuan)換，得到相應(ying)的(de)電流(liu)和(he)電壓(ya)值。充(chong)電器(qi)中(zhong)使用的信號(hao)調整電路(lu)如(ru)圖2所示。 

   調整電路(lu)的(de)*，由運放構(gou)成(cheng)的(de)波整(zheng)流(liu)電路(lu)將(jiang)輸(shu)入(ru)端(duan)的交流量整流為(wei)直流(liu)量。由於(yu)經(jing)過波整(zheng)流(liu)後(hou)的(de)直流(liu)量為(wei)負，所以(yi)波整(zheng)流(liu)電路(lu)後(hou)面(mian)，加(jia)上了第二反(fan)相變換電路(lu)。這(zhe)樣(yang)，方(fang)面(mian)可以(yi)將直(zhi)流輸(shu)出(chu)量的反(fan)相為(wei)正，A/D轉(zhuan)換的要(yao)求(qiu)；另(ling)方(fang)面(mian)可以(yi)通(tong)過(guo)反(fan)饋(kui)支路(lu)上(shang)的電位(wei)器對(dui)調整電路(lu)的(de)zui終輸(shu)出(chu)值進行調節(jie)，A/D轉(zhuan)換的幅值要(yao)求(qiu)。zui後，反(fan)相器的輸(shu)出(chu)接入(ru)由二管構(gou)成(cheng)的(de)電壓(ya)鉗(qian)位限(xian)幅電路(lu)，對(dui)調整後的電壓(ya)進行限(xian)幅，單片(pian)微機(ji)的(de)A/D輸(shu)入(ru)通(tong)道(dao)對(dui)電壓(ya)的(de)要(yao)求(qiu)。
4.2 傳(chuan)感(gan)器(qi)配(pei)置電阻(zu)的選(xuan)擇
   對(dui)於(yu)LEM型電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)負載(zai)電阻(zu)的選(xuan)擇，先應傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)要(yao)求(qiu)，阻(zu)值在(zai)規定的範圍之內；其(qi)次，還要(yao)和(he)調整電路(lu)相(xiang)互匹(pi)配(pei)，調整電路(lu)的(de)參數。要(yao)防止(zhi)負載(zai)電阻(zu)兩端(duan)的電壓(ya)在(zai)輸(shu)入(ru)調整電路(lu)之後，導(dao)致(zhi)輸(shu)出(chu)波形失真。圖2中(zhong)波整(zheng)流(liu)電路(lu)的(de)輸(shu)入(ru)量不能過電路(lu)中(zhong)運(yun)放的(de)供電電源(yuan)12V。負載(zai)電阻(zu)選得(de)過大(da)，可能導致(zhi)輸(shu)出(chu)波形失真，引(yin)入(ru)測(ce)量誤差。這(zhe)就是說，過(guo)大(da)的(de)負載(zai)電阻(zu)會(hui)被(bei)電流(liu)量和(he)電壓(ya)量的幅值範圍，使傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)測(ce)量能力不能發(fa)揮(hui)。另(ling)方(fang)面(mian)，若(ruo)選得太小，在整個(ge)電流(liu)範圍內，轉(zhuan)換得到的輸(shu)出(chu)電壓(ya)都(dou)很小，由(you)於(yu)A/D轉換器的(de)，zui後轉(zhuan)換的數(shu)字量對(dui)被(bei)測信號(hao)的(de)分(fen)辨率(lv)很小，會(hui)測量。因此(ci)，在(zai)選擇(ze)負載(zai)電阻(zu)阻(zu)值時(shi)，應綜(zong)合(he)上(shang)述(shu)兩(liang)種情(qing)況(kuang)折(zhe)中(zhong)考(kao)慮(lv)；再(zai)者(zhe)，負載(zai)電阻(zu)的取值對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)線(xian)度也(ye)有影(ying)響，選取負載(zai)電阻(zu)的阻(zu)值時(shi)應綜(zong)合(he)判(pan)斷合(he)理(li)選擇，傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)線(xian)度*。
   依據(ju)上(shang)述(shu)原(yuan)則，系統中(zhong)各(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)負載(zai)電阻(zu)值zui後(hou)選取為(wei)：輸(shu)入(ru)電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)負載(zai)電阻(zu)選取150；輸(shu)出(chu)電流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)負載(zai)電阻(zu)選取150；輸(shu)出(chu)電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)負載(zai)電阻(zu)選取300。
   對(dui)於(yu)電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)，輸(shu)入(ru)電路(lu)所串外(wai)部電阻(zu)的選(xuan)取也(ye)應註意(yi)，它(ta)決定著被(bei)測電壓(ya)與(yu)原邊電流(liu)的比(bi)值，同(tong)時對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)線(xian)度也(ye)有影(ying)響。系統中(zhong)電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)量的是110V直流電壓(ya)，選(xuan)定的外(wai)接電阻(zu)為(wei)15K。根(gen)據該(gai)值可以(yi)得出(chu)正常(chang)狀態(tai)下原(yuan)邊的輸(shu)入(ru)電流(liu)為(wei)IPN=10mA>7.3mA（110V/15K），傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)相(xiang)應參數範圍要(yao)求(qiu)。經(jing)過實驗(yan)調試，系統中(zhong)電流(liu)、電壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)線(xian)形度得到了很好的(de)。
4.3 電磁(ci)兼容設計(ji)
   內燃(ran)機(ji)車充(chong)電器(qi)系統的電磁(ci)環(huan)境較差(cha)，幹(gan)擾較強(qiang)，但(dan)系統運行(xing)的、卻要(yao)求(qiu)較。因為(wei)內燃(ran)機(ji)車內部(bu)電磁(ci)環(huan)境十(shi)分(fen)復雜(za)，幹(gan)擾，有多種電氣(qi)設備共存(cun)，其中(zhong)有很多大(da)功率(lv)開(kai)關(guan)設(she)備；另(ling)外(wai)，系統中(zhong)使用了IPM頻(pin)DC/DC變換器，也(ye)會(hui)引(yin)入(ru)的(de)頻(pin)幹(gan)擾；而系統中(zhong)使用的單(dan)片(pian)微機(ji)器(qi)，要(yao)求(qiu)運行(xing)的電磁(ci)環(huan)境好，才(cai)能信號(hao)的(de)，這(zhe)就對(dui)系統的電磁(ci)兼容設計(ji)提(ti)出(chu)了要(yao)求(qiu)，必須(xu)精(jing)心(xin)考(kao)慮(lv)和(he)設(she)計(ji)。
   在(zai)充(chong)電器(qi)系統中(zhong)，采(cai)取了些電磁(ci)兼容方(fang)面(mian)的(de)設計(ji)，列(lie)舉如(ru)下(xia)：
  （1）    使用模塊(kuai)電源(yuan)，各(ge)處(chu)供(gong)電電源(yuan)分(fen)散供電；
  （2）    信號(hao)線(xian)分(fen)開(kai)走(zou)線(xian)，遠離大(da)電流(liu)通(tong)路(lu)，頻(pin)變壓(ya)器(qi)，功率(lv)開(kai)關(guan)器(qi)件等幹(gan)擾源(yuan)；
  （3）    在(zai)采(cai)樣(yang)信號(hao)端(duan)使用頻(pin)濾波網絡電路(lu)；
  （4）    對(dui)單片(pian)微機(ji)的(de)輸(shu)入(ru)、輸(shu)出(chu)信號(hao)線(xian)，晶(jing)振(zhen)電路(lu)等(deng)采取設計(ji)；
  （5）    在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)調整電路(lu)輸(shu)入(ru)端(duan)加(jia)接LC濾波網絡電路(lu)。
　　5   實驗(yan)結(jie)果(guo)與(yu)波形圖  
 

                         圖4 頻(pin)變壓(ya)器(qi)輸(shu)出(chu)波形
   充電器(qi)系統經(jing)過了滿(man)功率(lv)考(kao)核試(shi)驗(yan)和(he)實際(ji)裝車運(yun)用考(kao)核試(shi)驗(yan)。在(zai)直流(liu)110V充(chong)電電壓(ya)下(xia)，充電電流(liu)達到50A，恒流充電模式(shi)運行(xing)，系統運行(xing)正常(chang)。系統能夠實現(xian)很好的(de)故(gu)障(zhang)保護(hu)功能。圖3給出了實驗(yan)時(shi)IPM模塊(kuai)中(zhong)個(ge)橋臂上下兩個(ge)IGBT的驅(qu)動(dong)信號(hao)。從波形中(zhong)可以(yi)看出(chu)，該(gai)時(shi)刻(ke)IGBT的(de)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)為(wei)9.52kHz，上下(xia)橋(qiao)臂互補(bu)通(tong)斷。但(dan)要(yao)註意(yi)的(de)是，圖示信號(hao)經(jing)反(fan)相後才用來驅(qu)動(dong)IGBT管。通(tong)過(guo)該(gai)波形可以(yi)分(fen)析出兩(liang)個(ge)驅動(dong)脈沖(chong)之間已加(jia)上了死(si)區(qu)時(shi)間，防止(zhi)同(tong)橋臂的上下兩個(ge)管子(zi)直通(tong)故(gu)障(zhang)。圖4給出了DC/DC變換器中(zhong)頻(pin)變壓(ya)器(qi)次邊的波形。通(tong)過(guo)波形可以(yi)看出(chu)，逆變橋(qiao)開(kai)關(guan)管在(zai)關(guan)斷過程(cheng)中(zhong)會(hui)引(yin)入(ru)些(xie)電壓(ya)。
　　6．結(jie)論
    實驗(yan)結(jie)果(guo)和(he)裝車考(kao)核試(shi)驗(yan)表明，內燃(ran)機(ji)車蓄(xu)電池(chi)智能充電器(qi)的設(she)計(ji)可以(yi)機(ji)車的(de)實際(ji)運(yun)用要(yao)求(qiu)，實現(xian)了恒壓(ya)充(chong)電過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)自動(dong)限流(liu)充(chong)電，提(ti)了充電的(de)效率(lv)和(he)質(zhi)量，大(da)大(da)減(jian)輕了充電過(guo)程(cheng)對(dui)車載(zai)蓄電池(chi)組的(de)損壞(huai)程(cheng)度。系統中(zhong)，LEM傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)量信號(hao)實時(shi)、，故(gu)障(zhang)保護(hu)，穩壓(ya)、限(xian)流等(deng)功能和(he)測(ce)量的要(yao)求(qiu)。傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)外(wai)圍接口(kou)電路(lu)、供(gong)電電源(yuan)、布(bu)線(xian)、電磁(ci)兼容設計(ji)等(deng)均(jun)要(yao)求(qiu)，設計(ji)合(he)理(li)。目前充(chong)電器(qi)已經(jing)通(tong)過(guo)了現場裝車運(yun)用考(kao)核，可望實現(xian)批量裝車，擴(kuo)大(da)市場(chang)。 
西安(an)浩南電子(zi)科技(ji)有限公司   LT108-S7
  
/51  ：
:[email protected]/
http//www.haonpower.com
西安(an)市新(xin)路(lu)6號(hao)前進大(da)廈(sha)705室(shi)
：710075