充電模塊的介紹及維護(hù)保養(yǎng)-

1、HD22020-3 系列1.1 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(yīng)用于火電廠、水電站、和高等級(jí)變電站直流電源中。本產(chǎn)品為HD22020-2 充電模塊的優(yōu)化產(chǎn)品,其各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)于HD22020-2 充電模塊。HD22020-3 充電模塊采用自冷和風(fēng)冷相結(jié)合的散熱方式,在輕載時(shí)自冷運(yùn)行,符合電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況。同時(shí)模塊的效率得到提高,體積和重量大大降低。 工作原理概述HD22020-3 充電模塊工作原理框圖如下圖所示。 圖2-8 HD22020-3 充電模塊原理圖HD22020-3 充電模塊由三相無源PFC 和DC/DC 兩個(gè)功率部分組成。在兩功率部分之外還

2、有輔助電源以及輸入輸出檢測保護(hù)電路。前級(jí)三相無源PFC 電路由輸入EMI 和無源PFC 組成,用以實(shí)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(biāo)準(zhǔn)和GB/T17794.2.2-2003 中相關(guān)EMI、EMC 標(biāo)準(zhǔn)。后級(jí)的DC/DC 電路由DC/DC 變換器及其控制電路、整流濾波、輸出EMI 等部分組成,用以實(shí)現(xiàn)將前級(jí)整流電壓轉(zhuǎn)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(chǎn)生控制電路所需的各路電源。輸入檢測電路實(shí)現(xiàn)輸入過欠壓、缺相等檢測。D

3、C/DC 的檢測保護(hù)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(hào)用以DC/DC 的控制和保護(hù)。結(jié)構(gòu)及接口1.模塊外觀HD22020-3 充電模塊的外觀如下圖所示。 圖2-9 HD22020-3 充電模塊外觀2.前面板HD22020-3 充電模塊前面板如下圖所示。 圖2-10 充電模塊前面板1LED 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(jìn)行輸出電壓和電流的顯示切換。顯示3 位數(shù)字,電壓顯示精度為±0.3V,電流顯示精度為±0.4A。出現(xiàn)模塊告警時(shí),閃爍顯示故障代碼。2指示燈模塊面板上有3 個(gè)指示燈,功能見下表。表2-17 面板指示燈功能 3顯

4、示切換按鈕顯示切換按鈕用于切換LED 顯示面板的顯示內(nèi)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(dòng)調(diào)壓按鈕面板上嵌入的兩個(gè)按鍵用來調(diào)整模塊在手動(dòng)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(dòng)控制方式下,調(diào)節(jié)此按鍵才起作用。5撥碼開關(guān)撥碼開關(guān)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(dòng)選擇六位撥碼開關(guān)控制方式選擇撥碼撥碼開關(guān)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(dòng)控制還是手動(dòng)控制。撥上為自動(dòng)控制方式,撥下為手動(dòng)控制方式,如圖2-11 所示

5、。在自動(dòng)控制方式下,模塊的輸出電壓、限流點(diǎn)、開關(guān)機(jī)均由監(jiān)控模塊進(jìn)行控制,人工無法進(jìn)行干預(yù)。如果模塊連接到合閘母線上對(duì)電池進(jìn)行充電,一般應(yīng)設(shè)置為自動(dòng)控制方式。在手動(dòng)控制方式下,模塊的輸出電壓由上述介紹的手動(dòng)調(diào)壓按鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。模塊的輸出電壓、限流點(diǎn)和開關(guān)機(jī)等均不受監(jiān)控模塊控制,但可以將模塊的運(yùn)行參數(shù)上報(bào)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(shí)應(yīng)將模塊設(shè)置為手動(dòng)狀態(tài),模塊的輸出電壓由手動(dòng)調(diào)壓按鈕調(diào)節(jié),限流點(diǎn)全部放開,為100% 地址識(shí)別撥碼撥碼開關(guān)左邊第二位為廣播地址識(shí)別撥碼,用于模塊識(shí)別廣播數(shù)據(jù)包。撥到上端時(shí),模塊認(rèn)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(shí)

6、,模塊認(rèn)為只有地址為254 的數(shù)據(jù)包是廣播數(shù)據(jù)包。地址設(shè)置撥碼撥碼開關(guān)右邊四位為模塊通信地址設(shè)置撥碼,用于設(shè)置模塊的通信地址。在模塊上設(shè)置的通信地址為二進(jìn)制數(shù),每一位撥碼向上撥代表二進(jìn)制數(shù)0,向下?lián)艽矶M(jìn)制數(shù)1。四位地址設(shè)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(shè)置撥碼為4 位,因此模塊的地址設(shè)置范圍為015,也就是說,連接到監(jiān)控模塊的同一個(gè)串口上的模塊數(shù)最大為16 個(gè)。模塊地址是監(jiān)控模塊識(shí)別各充電模塊的唯一標(biāo)志,同一系統(tǒng)中模塊的地址設(shè)置不能相同。對(duì)于同一個(gè)模塊,模塊通信地址設(shè)置必須與監(jiān)控模塊中的模塊地址設(shè)置相同,否則將出現(xiàn)通信異常。在監(jiān)控模塊中設(shè)置

7、的模塊地址為十進(jìn)制數(shù),他們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系見2-18 表。表2-18 模塊地址撥碼狀態(tài)和地址對(duì)應(yīng)表 例如:地址設(shè)置撥碼處于如上圖所示的位置(黑色為撥碼位置。表示二進(jìn)制1010,從表中可查出十進(jìn)制地址為10。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(huì)露出模塊拉手。模塊工作時(shí)應(yīng)將拉手蓋板恢復(fù)到圖2-3 位置,否則將影響模塊的散熱。7風(fēng)扇罩及防塵網(wǎng)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。防塵網(wǎng)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2-12 HD22020-3 充電模塊后面板HD22020-3 充電

8、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(hù)極為方便。一體化插座管腳分布如下圖所示。 圖2-13 一體化插座管腳分布管腳詳細(xì)說明見下表。表2-19 一體化插座管腳說明 主要功能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)輸入電壓小于313±10Vac 或者大于485±10Vac,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(dòng)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)輸出電壓大于293±6Vdc 時(shí),模塊保護(hù),無直流輸出,保護(hù)指示燈(

9、黃色亮。模塊不能自動(dòng)恢復(fù),必須將模塊斷電后重新上電。當(dāng)輸出電壓小于198±1Vdc 時(shí),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失。3短路回縮模塊具有短路回縮功能。當(dāng)模塊輸出短路時(shí),輸出電流不大于40%額定電流。短路因素排除后,模塊自動(dòng)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(shí),模塊限功率輸出。在輸出電壓為260V 時(shí)輸出10A 電流。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(shí),模塊會(huì)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(dòng)恢復(fù)為正常工作。

10、6原邊過流保護(hù)異常狀態(tài)下模塊整流側(cè)出現(xiàn)過流,模塊保護(hù)。模塊不能自動(dòng)恢復(fù),必須將模塊斷電后重新上電。2.其它功能1風(fēng)扇溫度控制模塊采用溫度和電流聯(lián)合控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的方式。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速分為停轉(zhuǎn)、半轉(zhuǎn)和全轉(zhuǎn)三檔,通過對(duì)輸出電流和模塊溫度綜合考慮進(jìn)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(shí)的閃爍顯示。這時(shí)LED 顯示內(nèi)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2-20 故障代碼顯示含義 3通信功能模塊可以RS485 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。表2-21 HD22020-3

11、 充電模塊通信功能 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2-22 HD22020-3 充電模塊環(huán)境要求 2.輸入特性HD22020-3 充電模塊輸入特性見下表。表2-23 HD22020-3 充電模塊輸入特性 3.輸出特性HD22020-3 充電模塊輸出特性見下表。表2-24 HD22020-3 充電模塊輸出特性 4.機(jī)械參數(shù)模塊外形尺寸(長×寬×高:460mm×139mm×288mm 模塊重量:<15kg5.音響噪音:<55dB6.絕緣電阻與絕緣強(qiáng)度1絕緣電阻輸入端、輸出端對(duì)外殼之間以及輸入對(duì)輸出之間的絕緣電阻

12、>10M (試驗(yàn)電壓500Vdc。2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。7.告警和保護(hù)特性HD22020-3 充電模塊告警及保護(hù)特性見下表。表2-25 HD22020-3 充電模塊告警及保護(hù)特性 8.安規(guī)及EMC 的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)符合CCC 安全標(biāo)準(zhǔn),EMC 滿足表2-26 標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)。表2-26 安規(guī)及EMC 的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí) 9.MBTF>300,000 小時(shí)10. 安裝尺寸HD22020-3 充電模塊安裝尺寸見下圖。 1.2維護(hù) 維護(hù) 1清洗防塵網(wǎng) HD22020-3 充電模塊在灰塵較大的環(huán)境下長時(shí)間

13、工作后， 防塵網(wǎng)內(nèi) 會(huì)堆積大量灰塵?；覊m太多會(huì)影響模塊散熱，應(yīng)及時(shí)清洗防塵網(wǎng)。 清洗方法如下： 1）取下位于模塊前面板上的格狀風(fēng)扇罩。 2）從取下的格狀風(fēng)扇罩中取出防塵網(wǎng)（注意方向），用清水洗滌， 待干燥后，按原方向裝入風(fēng)扇罩即可。 3）將格狀風(fēng)扇罩裝到模塊的前面板，復(fù)原。 2更換風(fēng)扇 模塊風(fēng)扇不需要做特別維護(hù)，損壞后，及時(shí)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(fēng)扇罩（注意風(fēng)扇罩內(nèi)裝有一個(gè) 長方形的防塵網(wǎng)）。 2）取出風(fēng)扇，從拉手底部取出風(fēng)扇轉(zhuǎn)接頭，拔下2 芯電源插頭。 3）更換風(fēng)扇。將2 芯電源插頭放入拉手底部。 4）安裝風(fēng)扇罩，同時(shí)應(yīng)注意防塵網(wǎng)方向，方向錯(cuò)誤時(shí)，風(fēng)扇罩將

14、 不能裝入面板。 2.2.3 使用注意事項(xiàng)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(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(dòng)控制方式 下，任何模塊設(shè)置為相同輸出電壓時(shí)，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。系統(tǒng)存在控制模塊（采用34、35 接 線方案）時(shí)，控制模塊和合閘模塊之間只能連接通信電纜，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(yán)重不均流，采用下述的排除方法，將故障 模塊更換。確認(rèn)模塊是否均流損壞的方法如下： 首先，逐個(gè)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(dòng)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(dú)開啟一個(gè)充電模塊。 2待充電模塊開啟以后，給充電模塊加額定負(fù)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(fù)均流母線的之間的 電壓，正常情況下應(yīng)為0.61.2V 左右。 4逐個(gè)檢查每個(gè)充電模塊在負(fù)載情況下的均流母線電壓，有電壓