直流屏
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ER22010/T和ER11020/T整流模块
来源:欧瑞特电气 作者:小梁 标签(Tag):直流电源模块 高压直流电源模块 直流屏 直流电

整流模块简介

       ER22010/T系列整流模块采用当代先进的电源技术和工艺,专门为各类变电站、电厂及其它直流供电场合的直流屏而设计。具有高效、高功率密度、高可靠性、智能化控制和造型美观等特点。
ER22010/T系列整流模块采用智能风冷的散热方式,功率密度高,占用空间少;采用2Ux4U标准设计,内置逆止二极管,组屏简便。

工作原理概述

整流模块工作原理框图如下图所示。

图2-2 整流模块工作原理框图
 

整流模块由三相无源PFC和DC/DC 两个功率部分组成。在两功率部分之外还有辅助电源以及输入、输出检测及保护电路。
前级三相无源PFC电路由输入EMI和三相无源PFC组成,用以实现交流输入的整流滤波和输入电流的校正,以满足相关的输入电流谐波和EMC标准。
后级的DC/DC变换器由DSP产生PWM波控制前级PFC输出的直流电压、经过高频变压器输出后再整流滤波输出直流电压,从而将前级整流电压转换成电力操作电源要求的稳定的直流电压。
辅助电源在三相无源PFC之后,DC/DC变换器之前,利用三相无源PFC的直流输出,产生控制电路所需的各种电源。输入检测电路实现输入过欠压、缺相等检测功能。DC/DC的检测保护电路包括输出电压电流的检测,散热器温度的检测等,所有这些信号用于DC/DC的控制和保护。
CAN总线用于实现整流模块与主监控模块的通讯以及整流模块间的均流。

外观及接口

1. 整流模块外观
 

图2-3 整流模块外观
 

2.前面板
ER22010/T系列整流模块前面板如下图所示。

图2-4 整流模块前面板
 

1) LED 显示面板

       示整流模块电压、电流、故障代码、地址、分组号、运行模式等信息。若按键无操作超过大约一分钟后,将自动显示整流模块电压和电流,此时如果存在告警,则显示故障代码信息。电压显示精度为±0.5V,电流显示精度为±0.2A。

2)  指示灯

前面板上有3个指示灯,功能见下表。
 

    表2-2   面板指示灯功能
 

    3) 按键

      模块有两个按键,上键(▲)和下键(▼)。通过按键,可查看整流模块信息。例如整流模块输出电压234V、输出电流6.5A、地址3、运行在自动方式、分组号2,按▲或▼将依次显示如下图。

图2-5 整理模块信息显示顺序

通过按键还可设置整流模块参数:手动输出电压、整流模块地址、整流模块分组号、整流模块运行方式(手动/自动)。设置步骤如下:

(1) 按(▲)和(▼),将当前的显示切换到要更改的信息界面。
(2) 按(▲)和(▼)大约2.5秒后释放,可看到显示闪烁。
(3) 按(▲)和(▼)更改设置值。
(4) 按下▼大约2.5秒后释放以保存数据;若放弃更改,按下▲大约2.5秒后释放即回复到以前的设置值。
        以将整流模块运行方式由"自动"设置为”手动“为例,说明设置方法。先按▲和▼知道出现―A―的界面,按▲和▼大约2.5秒释放,界面闪烁,再按▲,出现界面―C―后,按下▼2.5保存。
        模块地址可设置范围为0~30,亦即每组整流模块的最大并机数为31个。整流模块分组号可设置范围为1~3。整流模块只在相同分组号组内进行均流,组间不均流。因此不同整流模块组CAN总线可以接到主监控模块的同一CAN口,实现一个主监控模块对多个整流模块组的控制管理。整流模块地址是监控单元识别各整流模块的唯一标志,同一电源系统中整流模块的地址设置(分组号+整流模块地址)不能相同。对于同一个整流模块,整流模块通信地址设置必须与监控单元中的整流模块地址设置相同,否则将出现通信异常。


       动控制方式下,整流模块的输出电压、限流点、开关机均由监控单元进行控制,人工无法进行干预。如果整流模块连接到合闸母线上对电池进行充电,一般应设置为自动控制方式。
        动控制方式下,整流模块的输出电压由上述介绍的设置方式进行调节。整流模块的输出电压、限流点和开关机等均不受监控单元控制,但可以将整流模块的运行参数上报给监控单元。如果整流模块连接到控制母线上,则整流模块需输出单一的稳定电压,此时应将整流模块设置为手动控制方式,整流模块的输出电压按上述介绍的设置方式进行调节,限流点全部放开,为110%。手动控制方式下的整流模块与自动控制方式下的整流模块之间也不均流,因此不同控制方式下的整流模块都可以连接到主监控模块的同一CAN口。
       注意的是手动输出电压最高可设置到320V(ER22010/T)/ 160V(ER11020/T),因此在系统正常时请勿随意调节该按键。由于不同用户选择蓄电池的节数有差异,为安全起见,整流模块的输出在出厂时已整定在浮充电压值234V(ER22010/T )/117V(ER11020/T)上。

3. 一体化插座
       22010/T系列整流模块输入输出接口,整流模块侧采用金手指的形式,系统侧采用一体化插座,可热插拔,因此整流模块安装维护极为方便。一体化插座安装尺寸如下图所示,其管脚详细说明见下表。
一体化插座PCB与整流模块后部外框距离应当大于3mm且小于4mm。

图2-6 ER22010/T 系列一体化插座

表2-3 一体化插座管脚说明


主要功能
1.保护功能
       模块具有以下保护功能:输入过/欠压保护、输出过压保护、输出欠压告警、短路保护、缺相保护、过温保护和风扇故障告警。
具体保护特性见下表。

表2-4  ER22010/T系列整流模块告警及保护特性


整流模块保护/告警信息以故障代码的形式在LED上实时的闪烁显示。故障代码如下表所示。
表2-5 故障代码显示意义
2.通信功能
       模块通过CAN方式与监控单元通信,将整流模块输出电压和电流、整流模块保护和告警信息发送给监控单元。在自动方式下,接受并执行监控单元下发的控制命令。具体通信功能见下表。在手动方式下,整流模块不接受监控单元的控制,但可以上报相关信息。

表2-6 ER22010/T 系列整流模块通信功能

注意: 在进行系统配置时,若某一整流模块处于系统CAN总线的最远端,则需要在该整流模块的CAN+和CAN-之间接入120欧姆电阻,以实现CAN总线的阻抗匹配。

性能参数

1. 环境要求
环境要求见下表
表2-7 ER22010/T 系列整流模块环境要求

2. 输入特性
输入特性见下表。

表2-8 ER22010/T系列整流模块输入特性
3. 输出特性
输出特性见下表。

表2-9 ER22010/T 系列整流模块输出特性
4. 音响噪音:<52dB

5. 绝缘电阻与绝缘强度
1) 绝缘电阻
输入端、输出端对外壳之间以及输入对输出之间的绝缘电阻>2MΩ(试验电压500Vdc)。

2)绝缘强度
加强绝缘:输入端、输出端、CAN通讯端分别短接后,在输入端与CAN通讯端,输出端与CAN通讯端分别施加4242V直流电压(或者3000V交流电压)1 分钟,无击穿或飞弧现象。
基本绝缘:输入端、输出端短接后,在输入/输出端与外壳之间施加2850V直流电压(或者2000V交流电压)1分钟,无击穿或飞弧现象。www.sxort.com   直流屏 直流电源系统