HD22020-3說明

1、HD22020-3系列2.2.1 模塊簡介HD22020-3充電模塊是電力電源主要的配置模塊，廣泛應用于火電廠、水電站、和高等級變電站直流電源中。本產品為HD22020-2充電模塊的優(yōu)化產品，其各項性能指標優(yōu)于HD22020-2充電模塊。HD22020-3充電模塊采用自冷和風冷相結合的散熱方式，在輕載時自冷運行，符合電力系統(tǒng)的實際運行情況。同時模塊的效率得到提高，體積和重量大大降低。型號說明產品系列產品系列見下表表 2-15 訂貨信息名稱型號編碼單位定購指南備注充電模塊HD22020-302130523PCS根據(jù)系統(tǒng)要求配置個數(shù)自然冷/風冷結合防塵設計充電模塊HD11040-3PCS根據(jù)系統(tǒng)要

2、求配置個數(shù)自然冷/風冷結合防塵設計工作原理概述圖 2-8HD22020-3 充電模塊原理圖HD22020-3充電模塊由三相無源PFC和DC/DC兩個功率部分組成。在兩功率部分之外還有輔助電源以及輸入輸出檢測保護電路。20A220Vdc額定輸出電壓充電模塊廣品版本額定輸出電流HD22020-3充電模塊工作原理框圖如下圖所示前級三相無源PFC電路由輸入EMI和三相無源PFC組成， 用以實現(xiàn)交流輸入的整流濾波和輸入電流的校正， 使輸入電路的功率因素大于0.92,以滿足DL/T781-2001中三相諧波標準和GB/T17794.2.2-2003中相關EMI、EMC標準。后級的DC/DC變換器由PWM發(fā)

3、生器控制前級PFC輸出的DC電壓、經過高頻變壓器輸出后再整流濾波輸出DC電壓等電路組成，用以實現(xiàn)將前級整流電壓轉換成電力操作系統(tǒng)要求的穩(wěn)定的直流電壓輸出。輔助電源在輸入三相無源PFC之后，DC/DC變換器之前，利用三相無源PFC的直流輸出，產生控制電路所需的各路電源。輸入檢測電路實現(xiàn)輸入過欠壓、缺相等檢測。DC/DC的檢測保護電路包括輸出電壓電流的檢測，散熱器溫度的檢測等，所有這些信號用以DC/DC的控制和保護。結構及接口1 .模塊外觀HD22020-3充電模塊的外觀如下圖所示。圖 2-10 充電模塊前面板1 )LED顯示面板顯示模塊的電壓、電流或告警信息由顯示切換按鈕進行輸出電壓和電流的顯示

4、切換。顯示顯示精度為0.4A。出現(xiàn)模塊告警時，閃爍顯示故障代碼。2）指示燈模塊面板上有3個指示燈，功能見下表2.前面板HD22020-3充電模塊前面板如下圖所示。一緊固螺釘手動調壓按鈕撥碼開關LEDLED 顯示面板指示燈一顯示切換按鈕拉手蓋板風扇罩及防塵網3位數(shù)字，電壓顯示精度為0.3V,電流圖 2-9HD22020-3 充電模塊外觀表 2-16 面板指示燈功能指示標識正常狀態(tài)異常狀態(tài)異常原因電源指示燈（綠色）兄滅無輸入電壓以至模塊內部的輔助電源不工作保護指示燈（黃色）滅亮直流輸入電壓或輸出電壓超出正常范圍模塊內部過熱模塊未完全插好故障指示燈（紅色）滅閃爍風扇故障，不轉動3）顯示切換按鈕顯示切

5、換按鈕用于切換LED顯示面板的顯示內容。如果LED正顯示輸出電壓，按一下該按鈕則顯示輸出電流，再按一下該按鈕則又顯示電壓。4）手動調壓按鈕面板上嵌入的兩個按鍵用來調整模塊在手動狀態(tài)下的輸出電壓。按一下左邊按鈕輸出電壓降低1V,按一下右邊按鈕輸出電壓升高0.5V。注意只有在手動控制方式下，調節(jié)此按鍵才起作用。5）撥碼開關撥碼開關用于選擇控制方式和模塊通信地址。其定義如下圖所示。圖 2-11 充電模塊地址及手動選擇六位撥碼開關控制方式選擇撥碼撥碼開關最左邊一位為控制方式選擇撥碼，用于選擇模塊的控制方式為自動控制還是手動控制。撥上為自動控制方式，撥下為手動控制方式，如圖2-11所示。在自動控制方式下

6、，模塊的輸出電壓、限流點、開關機均由監(jiān)控模塊進行控制，人工無法進行干預。如果模塊連接到合閘母線上對電池進行充電，一般應設置為自動控制方式。在手動控制方式下，模塊的輸出電壓由上述介紹的手動調壓按鈕進行調節(jié)。模塊的輸出電壓、限流點和開關機等均不受監(jiān)控模塊控制，但可以將模塊的運行參數(shù)上報給監(jiān)控模塊。如果模塊連接到控制母線上，則模塊需輸出單一的穩(wěn)定電壓，此時應將模塊設置為手動狀態(tài)，模塊的輸出電壓由手動調壓按鈕調節(jié)，限流點全部放開，為100%。注意手動調壓按鈕可使充電模塊輸出電壓最高達到286V,因此在系統(tǒng)正常時請勿隨意調節(jié)該按鍵。由于不同用戶選擇蓄電池的節(jié)數(shù)有差異，為安全起見，充電模塊的輸出在出廠時已

7、整定在浮充電壓值234V上。地址識別撥碼撥碼開關左邊第二位為廣播地址識別撥碼，用于模塊識別廣播數(shù)據(jù)包。撥到上端時，模塊認為只有地址為255的數(shù)據(jù)包是廣播數(shù)據(jù)包。撥到下端時，模塊認為只有地址為254的數(shù)據(jù)包是廣播數(shù)據(jù)包。地址設置撥碼撥碼開關右邊四位為模塊通信地址設置撥碼，用于設置模塊的通信地址。在模塊上設置的通信地址為二進制數(shù)，每一位撥碼向上撥代表二進制數(shù)0,向下?lián)艽矶M制數(shù)1四位地址設置撥碼中最左邊一位為最低位，最右邊一位為最高位。充電模塊HD22020-3的地址設置撥碼為4位，因此模塊的地址設置范圍為015,也就是說，連接到監(jiān)控模塊的同一個串口上的模塊數(shù)最大為16個。模塊地址是監(jiān)控模塊識別

8、各充電模塊的唯一標志，同一系統(tǒng)中模塊的地址設置不能相同。對于同一個模塊，模塊通信地址設置必須與監(jiān)控模塊中的模塊地址設置相同，否則將出現(xiàn)通信異常。在監(jiān)控模塊中設置的模塊地址為十進制數(shù)，他們之間的轉換關系見2-18表。表 2-17 模塊地址撥碼狀態(tài)和地址對應表6）拉手蓋板模塊拉手隱藏在蓋板后面。將蓋板向下平移，就會露出模塊拉手。模塊工作時應將拉手蓋板恢復到圖2-3位置，否則將影響模塊的散熱。7）風扇罩及防塵網風扇罩用于防止外部物件被風扇吸入充電模塊中造成模塊損壞。防塵網用于過濾灰塵以延長模塊壽命。3.后面板HD22020-3充電模塊的后面板主要是輸入輸出一體化插座，如下圖所示圖 2-12HD220

9、20-3 充電模塊后面板模塊地址撥碼狀態(tài)撥碼二進制值對應模塊地址123400000000000010001100100010200110011301000100-4-010101015011001106011101117100010008100110019101010101010111011111100110012110111011311101110141111111115O表示二進制1010,從表中可查出例如：地址設置撥碼處于如上圖所示的位置（黑色為撥碼位置）十進制地址為10。散熱器風道板蓋板一體化插座HD22020-3充電模塊采用輸入輸出一體化插座，可熱插拔，因此模塊安裝維護極為方便。一體

10、化插座管腳分布如下圖所示。管腳詳細說明見下表表 2-18 一體化插座管腳說明信號名稱引腳號信號定義特性說明交流輸入1V 相輸入模塊的交流電源輸入端，輸入方式為三相三線制2U 相輸入3W 相輸入4保護地 PE為模塊的保護地引出端，內部已經和模塊外殼連接通訊接口12DATA 十弱信號端，模塊和上級設備的通訊接口，為串行異步傳輸模式，通信方式為 RS48515DATA均流接口21SHARE+弱信號端，兩個或者兩個以上的模塊輸出并聯(lián)時，需要將此端并聯(lián)，以實現(xiàn)模塊均分負載功能24SHARE-直流輸出26輸出正極模塊的直流輸出端，輸出和機殼之間隔離29輸出負極主要功能1.保護功能1）輸入過/欠壓保護模塊具

11、有輸入過/欠壓保護功能。當輸入電壓小于31310Vac或者大于48510Vac,模塊保護，無直流輸出，保護指示燈（黃色）亮。電壓恢復到33510Vac46015Vac之間后，模塊自動恢復工作。2）輸出過壓保護/欠壓告警模塊具有輸出過壓保護欠壓告警功能。當輸出電壓大于293+6Vdc時，模塊保護，無直流輸出，保護指示燈（黃色）亮。模塊不能自動恢復，必須將模塊斷電后重新上電。當輸出電壓小于1981Vdc時，模塊告警，有直流輸出，保護指示燈（黃色）亮。電壓恢復后，模塊輸出欠壓告警消失。3）短路回縮模塊具有短路回縮功能。當模塊輸出短路時，輸出電流不大于40%額定電流。短路因素排除后，模塊自動恢復正常輸

12、出。4）缺相保護模塊具有缺相保護功能。當輸入缺相時，模塊限功率輸出。在輸出電壓為260V時輸出10A電流5）過溫保護模塊的進風口被堵住或環(huán)境溫度過高導致模塊內部的溫度超過設定值時，模塊會過溫保護，模塊面板的保護指示燈（黃色）亮，模塊無電壓輸出。當異常條件清除、模塊內部的溫度恢復正常后，274O0000000V直流輸出負極直流輸出正極均流均流十Data一圖 2-13 一體化插座管腳分布模塊將自動恢復為正常工作。6）原邊過流保護異常狀態(tài)下模塊整流側出現(xiàn)過流，模塊保護。模塊不能自動恢復，必須將模塊斷電后重新上電。2 .其它功能1）風扇溫度控制模塊采用溫度和電流聯(lián)合控制風扇轉動的方式。風扇轉速分為停轉

13、、半轉和全轉三檔，通過對輸出電流和模塊溫度綜合考慮進行風扇調速控制。2）故障顯示模塊告警信息以故障代碼的形式在LED上實時的閃爍顯示。這時LED顯示內容改為故障代碼，按下顯示切換按鈕后顯示電壓。故障代碼如下表所示。表 2-19 故障代碼顯示含義故障代碼E31E32E33E34E36代碼含義輸出欠壓模塊過溫交流過欠壓交流缺相輸出過壓3）通信功能模塊可以RS485方式與上位機通信。將模塊輸出電壓和電流、模塊保護和告警信息發(fā)送給上位機,接受并執(zhí)行上位機下發(fā)的控制命令。見下表。表 2-20HD22020-3 充電模塊通信功能序號項目指標備注1遙信將模塊的保護信號（交流過、欠壓，缺相，輸出過、欠壓，模塊

14、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)控單元的命令，控制充電模塊的開/關機，均/浮充轉換同時具備手動控制功能，可以屏蔽監(jiān)控單元的控制4遙調根據(jù)監(jiān)控單元的命令，調節(jié)模塊的輸出電壓根據(jù)監(jiān)控單元的命令，在 10%100%范圍內調節(jié)充電模塊的輸出電流限流點性能參數(shù)1 .環(huán)境要求HD22020-3充電模塊環(huán)境要求見下表。表 2-21HD22020-3 充電模塊環(huán)境要求項目指標工作溫度-10C-40C儲存溫度-25C-55C相對濕度93%3 .輸出特性HD22020-3充電模塊輸出特性見下表。表 2-23HD22020-3 充電模塊

15、輸出特性項目HD22020-3HD11040-3輸出電壓范圍176V286V88V143V額定輸出電流20A404A最大輸出電流20.5A（輸出電壓 260V）42A（輸出電壓 130V）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）負載電壓紋波系數(shù)30%25Period 判據(jù) B90%250Period 判據(jù) B9 .MBTF300,000小時10 .安裝尺寸HD22020-3充電模塊安裝尺寸見下圖包裝維護注意未經許可，嚴禁擅自打開模塊外殼。否則，由此造成的設備損壞以及人身傷害艾默生公司概不負責。同時，由此造成的技術秘密的泄漏，艾默生公司保留追

16、究相關法律責任的權利。運輸包裝因模塊在系統(tǒng)上是靠檔銷防止模塊滑脫，沒有與系統(tǒng)緊固連接。在系統(tǒng)運輸時，模塊必須取下，單獨包裝發(fā)運。嚴禁模塊安裝于系統(tǒng)上運輸，否則將造成系統(tǒng)和模塊損壞。維護1 .清洗防塵網HD22020-3充電模塊在灰塵較大的環(huán)境下長時間工作后，防塵網內會堆積大量灰塵。灰塵太多會影響模塊散熱，應及時清洗防塵網。清洗方法如下：2.2.2圖 2-14 充電模塊安裝尺寸（單位：mm）1）取下位于模塊前面板上的格狀風扇罩。2）從取下的格狀風扇罩中取出防塵網（注意方向），用清水洗滌，待干燥后，按原方向裝入風扇罩即可。3）將格狀風扇罩裝到模塊的前面板，復原。2 .更換風扇模塊風扇不需要做特別維

17、護，損壞后，及時更換即可。更換方法如下：1）取下位于模塊前面板上的格狀風扇罩（注意風扇罩內裝有一個長方形的防塵網）。2）取出風扇，從拉手底部取出風扇轉接頭，拔下2芯電源插頭。3）更換風扇。將2芯電源插頭放入拉手底部。4）安裝風扇罩，同時應注意防塵網方向，方向錯誤時，風扇罩將不能裝入面板。2.2.3 使用注意事項及處理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載。模塊出廠前已經經過嚴格的均流調試，在模塊工作于自動控制方式下，任何模塊設置為相同輸出電壓時，不需要作任何均流調整，模塊也不提供外部調整的器件。系統(tǒng)存在控制模塊（采用34、35接線方案）時，控制模塊和合閘模塊之間只能連接

18、通信電纜，不能連接均流電纜。任何情況下，充電模塊和監(jiān)控模塊之間只連接通信電纜。如果發(fā)現(xiàn)模塊之間嚴重不均流，采用下述的排除方法，將故障模塊更換。確認模塊是否均流損壞的方法如下：首先，逐個模塊檢查均流母線是否連接好，均流線是否連接正確，充電模塊是否在自動工作狀態(tài)下。如果都正常，按以下步驟查找故障模塊。1 .徹底斷開模塊的均流電纜和通訊電纜，單獨開啟一個充電模塊。2 .待充電模塊開啟以后，給充電模塊加額定負載1/32/3的額定電流。3 .用萬用表的直流電壓檔測量充電模塊的正負均流母線的之間的電壓，正常情況下應為0.61.2V左右。4 .逐個檢查每個充電模塊在負載情況下的均流母線電壓，有電壓為正常，如果負載狀態(tài)下測量無此電壓，則充電模塊的均流電路已經損壞。注意當模塊連接到不同母線上（如系統(tǒng)采用34、35接線方式）時，嚴禁在控制模塊和合閘模塊之間連接均流線！同時，嚴禁將均流線連接到監(jiān)控模塊上！輸出電壓設定范圍模塊在手動工作方式下，輸出電壓由面板上的手動調壓按鈕調節(jié)。按一下左邊按鈕輸出電壓降低1V,按一下右邊按鈕輸出電壓升高0.5V。在自動方式下，模塊電壓由監(jiān)控模塊指令