HD22010-3

產品系列見下表。

表一-1 訂貨信息

1.模塊外觀

HD22010-3充電模塊的外觀如下圖所示。

圖一-2 HD22010-3充電模塊外觀

2.前面板

HD22010-3充電模塊前面板如下圖所示。

圖一-3 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±0.2A。

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。

表一-2 面板指示燈功能

3)顯示切換按鈕

顯示切換按鈕用于切換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。

HD22010-3 調壓方法以及撥碼開關的使用

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。

圖一-1 充電模塊地址及手動選擇六位撥碼開關

①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2-4所示。

在自動控制方式下，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110%。

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整定在浮充電壓值234V上。

②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。如果配套艾默生監(jiān)控模塊，該撥碼必須撥到上端，及廣播地址必須設置為255。

③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高位，最右邊一位為最低位。

充電模塊HD22010-3的地址設置撥碼為4位，因此模塊的地址設置范圍為0~15，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。當系統(tǒng)模塊數(shù)量大于16時，需要將多余模塊獨立分組且從監(jiān)控單元的另一個串行口進行通信連接。

模塊地址是監(jiān)控模塊識別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下表。

表一-3 模塊地址撥碼狀態(tài)和地址對應表

例如:地址設置撥碼處于如圖2-4所示的位置(黑色為撥碼位置)。表示二進制1010，從表中可查出十進制地址為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(wǎng)

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(wǎng)用于過濾灰塵以延長模塊壽命。

3.后面板

HD22010-3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。

圖一-1 HD22010-3充電模塊后面板

HD22010-3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。

一體化插座安裝尺寸和管腳分布如下圖所示。

圖一-2 一體化插座管腳分布

管腳詳細說明見下表。

表一-4 一體化插座管腳說明

信號名稱 引腳號 信號定義 特性說明

1 V相輸入

交流輸入 2 U相輸入 模塊的交流電源輸入端，輸入方式為三相三線制

3 W相輸入

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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

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12 DATA+

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RS485

15 DATA-

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21 SHARE+

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

24 SHARE-

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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

以HD22010-3模塊的工作原理框圖如下圖所示。

圖一-1 HD22010-3充電模塊原理圖

HD22010-3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。

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0.94，以滿足DL/T781-2001中三相諧波標準和GB/T 17794.2.2-2003中相關EMI、EMC標準。

后級的DC/DC變換器由PWM發(fā)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。

HD 220 10 - 3

HD -------- 充電模塊

220---------額定輸出電壓220VDC

10----------額定輸出電流10A

3---------版本

1)輸入過/欠壓保護

模塊具有輸入過/欠壓保護功能。當輸入電壓小于313±10Vac或者大于485±10Vac，模塊保護，無直流輸出，保護指示燈(黃色)亮。電壓恢復到335±10Vac~460±15Vac之間后，模塊自動恢復工作。

2)輸出過壓保護

模塊具有輸出過壓保護欠壓告警功能。當輸出電壓大于325±5Vdc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198±1Vdc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，可半載輸出。在輸出電壓為260V時輸出5A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，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。

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、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。

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。

表一-5 故障代碼顯示含義

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。

表一-6 HD22010-3系列充電模塊通信功能

遙信

指標:將模塊的保護信號(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

搖側

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

備注:

同時具備手動控制功能，可以屏蔽監(jiān)控單元的控制

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，艾默生公司保留追究相關法律責任的權利。

運輸包裝 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，沒有與機柜緊固連接。在運輸時，模塊必須取下，單獨包裝發(fā)運。嚴禁模塊安裝于機柜上運輸，否則將造成系統(tǒng)機柜和模塊損壞。

維護 1.清洗防塵網(wǎng)

HD22010-3充電模塊在灰塵較大的環(huán)境下長時間工作后，防塵網(wǎng)內會堆積大量灰塵?；覊m太多會影響模塊散熱，應及時清洗防塵網(wǎng)。清洗方法如下:

1)取下位于模塊前面板上的格狀風扇罩。

2)從取下的格狀風扇罩中取出防塵網(wǎng)(注意方向)，用清水洗滌，待干燥后，按原方向裝入風扇罩即可。

3)將格狀風扇罩裝回到模塊的前面板，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(wǎng))。

2)取下2顆M3*35的風扇定位螺釘，取出風扇，從拉手底部取出風扇轉接頭，拔下2芯電源插頭(2顆M4的自攻螺釘用來固定風扇金屬網(wǎng)罩，不用取下)。

3)更換風扇。將2芯電源插頭放入拉手底部，安裝M3*35的風扇定位螺釘。

4)安裝風扇罩，同時應注意防塵網(wǎng)方向，方向錯誤時，風扇罩將不能裝入面板。

一.1.3 模塊使用注意事項

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1/3~2/3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0.6~1.2V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)控模塊指令控制。

HD22010-3系列充電模塊環(huán)境要求見下表。

表一-7 HD22010-3充電模塊環(huán)境要求

HD22010-3系列充電模塊輸入特性見下表。

表一-8 HD22010-3充電模塊輸入特性

HD22010-3系列充電模塊輸出特性見下表。

表一-9 HD22010-3系列充電模塊輸出特性

模塊外形尺寸(長×寬×高):413mm×110mm×257mm

模塊重量:<8kg

5.音響噪音:<55dB

6.絕緣電阻與絕緣強度

1)絕緣電阻

輸入端、輸出端對外殼之間以及輸入對輸出之間的絕緣電阻>10MΩ(試驗電壓500Vdc)。

2)絕緣強度

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。

HD22010-3系列充電模塊告警及保護特性見下表。

表一-10 HD22010-3系列充電模塊告警及保護特性

8.安規(guī)及EMC的標準等級

符合CE安全標準，EMC滿足表2-11標準等級。

表一-11 安規(guī)及EMC的標準等級

9.MBTF>300,000小時

HD22010-3充電模塊安裝尺寸見下圖。

圖一-1 充電模塊安裝尺寸(單位:mm )

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、保護指示燈(黃色)亮、故障指示燈(紅色)亮。同時數(shù)碼管閃爍，指示故障代碼(電流顯示)。各狀態(tài)所指示常見故障及處理措施見下表。

表一-1 模塊告警及處理措施