智能高頻開關(guān)電源模塊

1、智能高頻開關(guān)電源模塊22005F/11010F用戶手冊目 錄第一章 概述 2第二章 充電模塊介紹 3 2.1 結(jié)構(gòu)及接口 3 2.1.1 模塊外觀 3 2.1.2 前面板 3 2.1.3 后面板 5 2.2 充電模塊工作原理 6 2.3 充電模塊主要功能 6 2.3.1 保護(hù)功能 6 2.3.2 其它功能 7 2.4 充電模塊性能參數(shù) 8 2.4.1 環(huán)境要求 82.4.2 輸入特性 92.4.3 輸出特性 92.4.4 其他特性 9 2.5 充電模塊安裝尺寸 102.6 包裝維護(hù) 112.6.1 運(yùn)輸包裝 11 2.6.2 維護(hù) 11 2.7 使用注意事項及處理 11 2.7.1 模塊均流

2、112.7.2 輸出電壓設(shè)定 122.7.3 分組號設(shè)定 122.7.4 地址設(shè)定 122.7.5 模塊告警現(xiàn)象及處理 12注意事項 13第一章 概述公司專業(yè)生產(chǎn)高頻開關(guān)模塊和其它專業(yè)電源模塊以及電力操作電源監(jiān)控系統(tǒng)，向各合作廠家及終端用戶提供其中的電源組件。電力操作電源系統(tǒng)是應(yīng)用電力機(jī)房內(nèi)的電源設(shè)備，電力操作電源又稱電力工程交、直流電源，簡稱交、直流屏（柜）。主要用于各級變電所（站）及火力、水力發(fā)電廠，作為控制負(fù)荷和動力負(fù)荷以及直流事故照明負(fù)荷的電源，是電力系統(tǒng)控制、保護(hù)的基礎(chǔ)。在軌道交通領(lǐng)域主要應(yīng)用于為供電系統(tǒng)的斷路器分合閘及二次回路中的儀器、儀表、繼電保護(hù)和事故照明提供不間斷直流電源。智

3、能高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)由交流輸入配電部分、充電模塊整流部份、降壓部份、直流輸出饋電部份、監(jiān)控部份以及絕緣監(jiān)測部份組成。電力操作電源充電模塊作為電力系統(tǒng)必不可少的重要組成部份，其設(shè)計目標(biāo)是安全、可靠、高效、穩(wěn)定、不間斷地向電力設(shè)備提供能源；除此之外，現(xiàn)代電力操作電源還必須具備智能集散監(jiān)控，無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足電力系統(tǒng)現(xiàn)代化管理的需求。電力操作電源充電模塊不僅能很好的滿足市場的需求，還能從客戶實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，為客戶提供真正經(jīng)濟(jì)、可靠、便利的系統(tǒng)解決方案。其主要特點(diǎn)集中體現(xiàn)在： 高功率密度化，有利于節(jié)約系統(tǒng)空間，提高系統(tǒng)容量。 高效率，利用智能風(fēng)冷方式，能很好地處理模塊器件溫升，

4、提高可靠性。 具有輸出電壓和電流平滑調(diào)節(jié)的功能。 模塊內(nèi)部集成防倒灌二極管，可實(shí)現(xiàn)熱插拔，方便系統(tǒng)調(diào)整及維護(hù)。 軟件均流，無需硬件設(shè)置，能支持多達(dá)60個模塊可靠自主均流運(yùn)行。 充電模塊智能控制，提供數(shù)據(jù)通訊接口。 分散多級監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的簡單可靠。第二章 高頻充電模塊介紹/F型充電模塊額定輸入為交流市電三相三線制，輸出為DC220V/05A(110V/10A)，是目前電力操作電源市場上最為主流的規(guī)格，下面將做系統(tǒng)的介紹：21 結(jié)構(gòu)及接口211 模塊外觀充電模塊的外觀如下圖：圖2-1 充電模塊外觀212 前面板充電模塊前面板如下圖所求：圖2-2 充電模塊前面板下鍵(長按5秒取消設(shè)置)上鍵

5、(長按5秒取消設(shè)置)緊固螺釘指示燈1） LED顯示面板可顯示模塊電壓、電流、告警、地址、分組號、運(yùn)行方式等信息。若按鍵無操作超過一分鐘，將自動顯示模塊電壓和電流，此時如果存在告警，則顯示告警信息。電壓顯示精度為±0.5V，電流顯示精度為±0.2A。2） 指示燈模塊面板上有3個指示燈，分別為電源指示燈（綠色）、保護(hù)指示燈（黃色）和故障指示燈（紅色），見下表。指示燈正常狀態(tài)異常狀態(tài)異常原因（綠色）亮滅無輸入電壓以至模塊內(nèi)部的輔助電源不工作(黃色）滅亮交流輸入過欠壓：E33；交流缺相：E34；過溫：E32；模塊輸出過壓：E31滅閃爍通信中斷：手動模式：模塊與模塊之間通信故障自動模

6、式：監(jiān)控與模塊之間通信故障(紅色）滅亮輸出過壓：E36；模塊地址重復(fù)：E37；風(fēng)扇故障：E38模塊輸出電壓不相同：E39，有可能工作在不同模式下（手動和自動）滅快爍輸出短路告警，模塊保護(hù)，短路取消后10秒正常工作注：模塊于處于手動方式時，黃燈閃爍。表2-1 面板指示燈說明3） 手動操作按鍵模塊面板上有兩個按鍵，上鍵和下鍵。通過按鍵，可查看模塊信息。例如模塊輸出電壓234V、輸出電流10.0A、地址2、運(yùn)行在自動方式、分組號1，按上鍵或下鍵將依次顯示如圖2-3。地址2輸出電流4.3A輸出電壓234V運(yùn)行在自動模式分組號1圖2-3 模塊信息顯示順序 通過按鍵還可設(shè)置模塊參數(shù)：手動輸出電壓、模塊地址

7、、模塊分組號、模塊運(yùn)行方式（手動/自動）。設(shè)置步驟如下：1、 按上鍵或下鍵，將當(dāng)前的顯示切換到要更改的信息界面。2、 按上鍵或下鍵大約5S后釋放，可看到顯示閃爍。3、 按上鍵或下鍵更改設(shè)置值。4、 按下鍵（顯示將不再閃爍）釋放以確認(rèn)數(shù)據(jù)；若放棄更改，按上鍵大約5S后（顯示將不再閃爍）釋放后即可退出設(shè)置模式。-A-下面以將模塊的運(yùn)行方式由“自動”設(shè)置為“手動”為例，說明設(shè)置方法。-H-先按上鍵或下鍵直到出現(xiàn) 的界面，然后按上鍵或下鍵大約5S釋放，界面閃爍，再按上鍵，出現(xiàn) 界面后，按下鍵大約5S后，界面不再閃爍，表示確認(rèn)。模塊的分組號設(shè)置范圍為0-3，模塊最大分組數(shù)為4.每組并機(jī)工作的模塊最大數(shù)量

8、為31.4） 拉手及模塊緊固螺絲拉手可方便模塊的組裝及維護(hù)，緊固螺絲有利于更好的固定充電模塊，防止意外松脫5） 風(fēng)扇罩風(fēng)扇罩用于防止外部物件被風(fēng)扇吸入充電模塊中造成模塊損壞。-A- 注意：在自動模式下，即 時，不能修改模塊的參數(shù)。213 后面板充電模塊的后面板如下圖所示：充電模塊采用輸入輸出一體化插座（金手指插座），可熱插拔，因此模塊安裝維護(hù)極為方便。充電模塊配有金手指轉(zhuǎn)接插座，方便系統(tǒng)接線，其外部接線如下表。名稱文字特性說明交流輸入U整流模塊的交流電源輸入端，輸入方式為三相三線制VW直流輸出OUT+輸出正極整流模塊的直流輸出端，與機(jī)殼隔離OUT-輸出負(fù)極保護(hù)地PE整流模塊的保護(hù)地引出端，內(nèi)部

9、已經(jīng)和整流模塊外殼連接通訊接口CAN+CAN通訊總線正極CAN總線同時也用來實(shí)現(xiàn)整流模塊之間的均流CAN-CAN通訊總線負(fù)極2.2 充電模塊工作原理充電模塊工作原理如下圖：三相交流電源經(jīng)過EMI濾波器輸入到整流電路，將交流整流為脈動的直流輸出，通過無源功率因數(shù)校正（PFC）電路，將脈動的直流轉(zhuǎn)換為平直的直流電源。DC/DC變換器由DSP產(chǎn)生PWM波控制功率器件，經(jīng)高頻變壓器隔離輸出后再由高頻整流；LC濾波及輸出EMI電路輸出系統(tǒng)所要求的穩(wěn)壓的直流電壓。整個充電模塊在微機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)控下工作，包括模塊的保護(hù)、電壓調(diào)整等，同時微機(jī)實(shí)現(xiàn)將充電模塊的運(yùn)行數(shù)據(jù)上報到監(jiān)控模塊和接受監(jiān)控模塊的控制命令。2.3

10、充電模塊主要功能2.3.1 保護(hù)功能1）輸入過/欠壓保護(hù)模塊具有輸入過/欠壓保護(hù)功能。當(dāng)輸入交流電壓小于313±10V或者大于485±10V，模塊保護(hù)，無直流輸出，保護(hù)指示燈（黃色）亮。電壓恢復(fù)到335±10Vac460±15Vac之間后，模塊自動恢復(fù)工作。2）輸出過壓保護(hù)/欠壓告警模塊具有輸出過壓保護(hù)欠壓告警功能。當(dāng)輸出直流電壓大于293±6V(220V系統(tǒng))或145±3V(110V系統(tǒng))時，模塊保護(hù)，無直流輸出，保護(hù)指示燈（黃色）亮。模塊不能自動恢復(fù)，必須將模塊斷電后重新上電。當(dāng)輸出電壓小于150±1V(220V系統(tǒng))

11、或75±1V(110V系統(tǒng))時，模塊告警，有直流輸出，保護(hù)指示燈（黃色）亮。電壓恢復(fù)后，模塊輸出欠壓告警消息。3）短路回縮模塊具有短路回縮功能。當(dāng)模塊輸出短路時，輸出電流不大于40%額定電流。短路因素排除后，模塊自動恢復(fù)正常輸出。4）缺相保護(hù)模塊具有缺相保護(hù)功能。當(dāng)輸入缺相時，模塊半功率輸出。5） 過溫保護(hù)模塊的進(jìn)風(fēng)口被堵住或環(huán)境溫度過高導(dǎo)致模塊內(nèi)部的溫度超過設(shè)定值時，模塊會過溫保護(hù)，模塊面板的保護(hù)指示燈（黃色）亮，模塊無電壓輸出。當(dāng)異常條件清除、模塊內(nèi)部的溫度恢復(fù)正常后，模塊將自動恢復(fù)為正常工作。2.3.2其它功能1）風(fēng)扇溫度控制風(fēng)扇無級調(diào)速，模塊通過對環(huán)境溫度和輸出電流綜合考慮進(jìn)

12、行風(fēng)扇調(diào)速控制。2）故障顯示模塊告警信息以故障代碼的形式在LED上實(shí)時的閃爍顯示。故障代碼如表2-2所示。故障代碼代碼含義E31輸出欠壓E32模塊過溫E33交流過欠壓E34交流缺相E36輸出過壓E37地址重復(fù)E38風(fēng)扇故障E39輸出電壓不同 表2-2 故障代碼顯示含義3）通信功能模塊可以CAN總線方式與上位機(jī)通信。將模塊輸出電壓和電流、模塊保護(hù)和告警信息發(fā)送給上位機(jī)，接受并執(zhí)行上位機(jī)下發(fā)的控制命令。見下表。序號項目指標(biāo)備注1遙信將模塊的保護(hù)信號（交流過、欠壓，缺相，輸出過、欠壓，模塊過溫等信號）和故障信號傳遞給監(jiān)控單元2遙測測量充電模塊的輸出電壓、電流，送模塊表頭顯示并上報監(jiān)控單元3遙控根據(jù)監(jiān)

13、控單元的命令，控制充電模塊的開/關(guān)機(jī)，均/浮充轉(zhuǎn)換同時具備手動控制功能，可以屏蔽監(jiān)控單元的控制4遙調(diào)根據(jù)監(jiān)控單元的命令，調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓根據(jù)監(jiān)控單元的命令，在10%100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)充電模塊的輸出電流限流點(diǎn) 表2-3 充電模塊通信功能注意：在系統(tǒng)安裝時，需要在最后一個模塊的CAN+和CAN-之間接入120歐姆1/4W電阻，以實(shí)現(xiàn)CAN總線的阻抗匹配。2.4 充電模塊性能參數(shù)2.4.1 環(huán)境要求充電模塊環(huán)境要求見下表：項目指標(biāo)工作溫度 1050儲存溫度 2555相對濕度95%大氣壓力70106KPa冷卻方式智能風(fēng)冷 表2-4 充電模塊環(huán)境要求2.4.2 輸入特性充電模塊輸入特性見下表：項目指標(biāo)

14、輸入電壓 323V475V（三相三線制）輸入電流 5A交流輸入頻率4565Hz效率93%功率因素0.94 表2-5 充電模塊輸入特性2.4.3輸出特性充電模塊輸出特性見下表：項目指標(biāo)輸出電壓范圍176V285V或88V142V額定輸出電流05A或10A電壓上升時間38秒（軟啟動時間）輸出恒流范圍10%100%穩(wěn)流精度±0.5%（20%限流測試）負(fù)載電壓紋波系數(shù)0.5%（有效值） 1%（峰值）穩(wěn)壓精度±0.5%溫度系數(shù)（1/）0.2均流不平衡度±3%（30%100%額定負(fù)載） 表2-6 充電模塊輸出特性2.4.4其他特性1）機(jī)械參數(shù)模塊外形尺寸（長*高*寬）：315

15、mm*178mm*88mm模塊重量：5Kg2) 音響噪音：55dB3）絕緣電阻：輸入端、輸出端對外殼相互之間以及輸入對輸出之間的絕緣電阻10M（試驗(yàn)電壓500Vdc）。4) 絕緣強(qiáng)度：輸入端、輸出端短接后，在輸入/輸出端與外殼之間施加 50Hz、有效值為2000V的交流電壓1分鐘，無擊穿或飛弧現(xiàn)象。5）安規(guī)及EMC標(biāo)準(zhǔn)等級及判定序號項目標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)等級1靜電放電搞擾性要求GB/T 17626.2-1998表2Level3 判據(jù)B2振蕩波抗擾性要求GB/T 17626.12-1998 表2Level3 判據(jù)B3傳導(dǎo)輻射干擾EN55022Class A4快速瞬變電脈沖群抗擾性要求EB/T17626.4

16、-1998Level3 判據(jù)B5浪涌搞擾性要求GB/T17616.5-1998Level3 判據(jù)B6由射頻場感應(yīng)引起的傳導(dǎo)騷擾搞擾性要求GB/T17616.5-1998Level3 判據(jù)B7工頻磁場抗擾性要求GB/T17616.8-1998Level4 判據(jù)B8阻尼電磁場輻射抗擾度GB/T17616.10-1998Level4 判據(jù)B9射頻電磁場輻射抗擾度GB/T17616.3-1998Level3 判據(jù)B10電壓暫降、短時中斷和電壓漸變抗擾性要求IEC61000-4-1195% 0.5Period 判據(jù)B30% 25Period 判據(jù)B90% 250Period 判據(jù)B 表2-7 安規(guī)及EM

17、C標(biāo)準(zhǔn)6） MTBF300,000小時。2.5 充電模塊安裝尺寸2.5.1充電模塊安裝尺寸見下圖。 圖2-6 模塊安裝尺寸（單位：mm）2.5.2 模塊插框（選配件）圖2-7 模塊插框尺寸（單位：mm）2.6 包裝維護(hù) 注意未經(jīng)許可，嚴(yán)禁擅自打開模塊外殼。否則，由此造成的設(shè)備損壞以及人身傷害潤海通公司概不負(fù)責(zé)。同時，由此造成的技術(shù)秘密的泄漏，潤海通公司保留追究相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)利。2.6.1 運(yùn)輸包裝因模塊在系統(tǒng)上是靠一個M4的面板螺釘固定以防止模塊滑脫，沒有與機(jī)柜緊固連接。在運(yùn)輸時，模塊必須取下，單獨(dú)包裝發(fā)運(yùn)。嚴(yán)禁模塊安裝于機(jī)柜上運(yùn)輸，否則將造成系統(tǒng)機(jī)柜和模塊損壞。輸出金手指部分尤其需要小心包

18、裝，以免運(yùn)輸途中損壞。2.6.2 維護(hù)模塊風(fēng)扇不需要做特別維護(hù)，損壞后，聯(lián)系售后服務(wù)人員及時更換即可。更換方法如下：1）取下模塊前面板（前面板中部，標(biāo)簽下有一顆固定螺釘）。2）取出連接風(fēng)扇于機(jī)殼的兩顆長螺釘，拔下3芯電源插頭。3）更換風(fēng)扇，安裝風(fēng)扇及前面板。2.7 使用注意事項及處理2.7.1 模塊均流均流指的是連接到同一母線上的模塊輸出相同電流以均分負(fù)載。模塊出廠前已經(jīng)經(jīng)過嚴(yán)格的均流調(diào)試，在模塊工作于自動控制方式下，任何模塊設(shè)置為相同輸出電壓時，不需要作任何均流調(diào)整，模塊也不提供外部調(diào)整的器件。充電模塊均流是通過CAN通信電纜來實(shí)現(xiàn)，不需要額外的均流電纜。2.7.2 輸出電壓設(shè)定模塊在手動工作方式下，可通過按鍵設(shè)置輸出電壓。在自動方式下，模塊電壓由監(jiān)控模塊指令控制。2.7.3 分組號設(shè)定模塊的分組號設(shè)置范圍為0-3，模塊最大分組數(shù)為4。每組并機(jī)工作的模塊最大數(shù)量為31。同一分組號內(nèi)的模塊之間自動均流。不同分組號的模塊設(shè)置輸出電壓可不相同，同一分組號的模塊設(shè)置輸出電壓必須相同，否則會導(dǎo)致不均流。在配置系統(tǒng)時需設(shè)置各分組號。2.7.4 地址設(shè)定模塊的地址不需要設(shè)定，同一分組號內(nèi)的模塊自動分配地址，自動均流。2.7.5 模塊告警現(xiàn)象及處理模塊常見故障表現(xiàn)有：電源指示燈（綠色）滅、保護(hù)指示燈（黃色）亮、故障指示燈（紅色）亮，同時數(shù)