TH230D10NZ-5说明书.doc

石家庄通合电子有限公司 电力电源技术说明书 TH230D10NZ-5 电源模块 技 术 说 明 书石家庄通合电子有限公司 拟制； 审核： 批准：- 12 - 目 录第一章 概述-11.1前言-11.2系统性能特点-11. 3模块主要特点-11.4模块的主要功能-11.5模块特点及技术参数-41.6型号命名-5第二章 模块构成-52.1模块的工作原理-52.2模块外形尺寸-62.3操作说明-8第三章使用环境-11第一章 概述1.1 前 言我公司研制开发的TH系列电力电源，是专为电力系统研发的新型“四遥”高频开关电源，模块采用世界领先的“谐振电压型双环控制的谐振开关电源技术”，具有体积小、重量轻、效率高、高可靠等优点。TH230D10NZ-5模块电源是我公司TH系列第五代产品，与前几代相比-5系列的显著特点是：工作频率高，体积更小，重量更轻，强制风冷等。输出标称电压为234V，配有标准-485接口，易于与自动化系统对接。适于电力及相关行业使用。1.2 系统性能特点 l 模块化设计，N+1热备，可平滑扩容。l 全智能设计，通过串行通信，可自动实现：模块的开/关机、充电方式转换、输出电压调节、输出限流点整定、转换同步等功能。l 模块配有标准RS485接口，方便接入自动化系统，实现“四遥”及无人值守。l 模块可带电插拔，更换安全方便。1.3、模块的主要特点1、 效率高，模块效率可达到92%以上。2、 工作频率高、重量轻，体积小。3、 采用隔离自主均流，并机不均流度3%。4、 模块内置直流输出隔离二极管，用户无需外设。5、 模块为LED数码管显示，分别设置显示切换按钮、手动调压按钮、拨码开关，操作简单。1.4、模块的主要功能一、保护功能l 输出过压保护：输出电压过高对用电设备会造成灾难性事故，为杜绝此类情况发生，我公司的高频模块内有过压保护电路，出现过压后模块自动锁死，显示屏显示故障信息，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行；TH230D10NZ-5模块过压点为32015VDC。l 输出限流保护：每个模块的输出功率受到限制，输出电流不能无限增大，因此每个模块输出电流最大限制为额定输出电流的1.05倍，如果超负荷，模块自动调低输出电压以保护模块。l 短路保护：本模块采用回缩下垂限流方式，模块输出特性如图1，输出短路时模块在瞬间把输出电压拉低到零，限制短路电流在额定输出电流的15以下，此时模块输出功率很小（几十瓦），以达到保护模块和用电设备的目的。模块可长期工作在短路状态，不会损坏，排除故障后模块可自动恢复工作。I图1 整流模块输出特性负载增大V输出短路l 模块并联保护：每个模块内部均有并联保护电路，绝对保证故障模块自动退出 系统，而不影响其它正常模块工作。模块并机输出示意图如图2所示。整流模块N整流模块2整流模块1并联保护电路并联保护电路并联保护电路+-图2 模块并机输出示意图l 过温保护：过温保护主要是保护大功率变流器件，这些器件的结温和电流过载能力均有安全极限值，正常工作情况下，系统设计留有足够余量，在一些特殊环境下，如环境温度过高，模块检测散热器温度超过85时自动关机保护，温度降低到75时模块自动启动。l 过流保护：过流保护主要保护大功率变流器件，在变流的每一个周期，如果通过电流超过器件承受电流，关闭功率器件，达到保护功率器件的目的。过流保护可自动恢复。二、同步转换功能：为保持系统工作的一致性，同组模块具有自动同步转换功能。本模块可实现的同步功能有：均/浮充转换、均充电压调整、浮充电压调整、充电限流调整。三、测量显示功能：测量模块输出电压和电流以及模块的工作状态，并通过数码管显示，使用者可以直观方便的了解模块和系统工作状态。四、故障报警功能：在模块出现故障时模块显示故障信息代码，同时故障干节点动作，用户能方便的对模块故障定位，便于及时排除故障。五、设置功能l 模块输出电压设置通过数码管显示，按键配合拨码开关设置模块的输出电压；根据设置的模块工作母线、模块充电状态、浮充电压、均充电压等参数确定模块的输出电压。l 限流设置模块输出限流值可在10% - 105%额定电流范围内设置。l 四遥功能模块自身可实现四遥功能：n 遥控：可遥控模块的开/关机、均/浮充电压转换；n 遥调：可调整均/浮充电压输出值、输出限流值、过压告警值；n 遥测：测量模块输出电压和输出电流；n 遥信：读取模块工作状态。六、通讯功能本模块可通过RS485实现与上位机串行通信和模块间串行通讯。 1.5 模块特点及技术参数表1型号项目 TH230D10NZ-5输出电流（A）10功率（W）3KW重量(kg)5冷却方式风冷内部散热器温升30输入电压范围（VAC）最小值323典型值380最大值437输出可调范围（VDC）最小值176典型值242最大值320稳压精度0.5%稳流精度1%充电机效率（效率）92%存储温度（）最小值-40典型值25最大值60工作环境温度（）最小值-10典型值25最大值45并机不均流度3%启动延时（秒）38纹波系数1%负载等级级(100%)的额定输出电流时连续工作自动限流特性输出电流超过输出限流设定值时，恒流输出，输出电流不会增大输出过压保护输出电压超过32015VDC自动停止输出,以防损坏设备输出短路保护特性输出短路时，模块自行保护，以防损坏, 排除故障可自动恢复工作。注：稳压精度不包含内置隔离二极管的影响。1.6、型号命名 TH NZ - 5 第5代产品风冷智能模块 额定输出电流：10A模块类别： D为电力直流输出电压额定等级第二章 模块构成2.1、模块的工作原理 图3原理框图2.2模块外形尺寸所有模块前面板固定螺钉为M4的松不脱出螺钉，客户只需在相应位置留螺纹孔即可。TH220D10NZ-5风冷模块外形尺寸如下： 图4：前视图 图5：后视图 图6：侧视图TH230D10NZ-5模块组合接插件（JMD18T）线号定义如图7所示：图7端子号插针规格定义号用途 1标准针12#A输入380VAC2标准针12#B输入380VAC3标准针12#C输入380VAC7标准针20#485B通信B8标准针20#485A通信A9标准针20#JL-均流地10标准针20#JL+均流母线15标准针12#DC+直流输出+16标准针12#DC-直流输出-18标准针12#G输入接地线表2备注：未注明的端子为空，不接线。模块的上、下、左、右要求有良好的自然通风环境。风冷模块的前、后要求有良好的风冷通风环境。模块之间的均流线按照“均流+”和“均流-”分别连在一起就可实现模块的自主均流。模块之间的RS485线的A和B分别连在一起即可实现模块之间的通信。2.3、操作说明：图8 充电模块前面板示意图数码显示面板显示模块的电压、电流、告警、关机、设置信息。由显示切换按钮进行输出电压和电流的显示切换。出现模块告警时，按显示切换按钮显示故障代码。指示灯模块面板上有3个指示灯，功能见表3。表3 面板指示灯功能指示标识正常状态异常状态异常原因电源RUN电源指示灯（绿色）亮灭无输入电压以至模块内部的辅助电源不工作过温O.T过温指示灯（红色）灭亮模块内部过热；故障FAULT故障指示灯（红色）灭亮模块内部故障显示切换按钮显示切换按钮用于切换LED显示面板的显示内容。如果LED正显示输出电压，按一下该按钮则显示输出电流，再按一下该按钮则又显示电压。手动调压按钮通过拨动拨码开关进入调节界面，然后通过面板上嵌入的两个按键用来调整模块设置参数。按一下左边按钮设置参数降低，按一下右边按钮设置参数升高。调压时，按一下调整步长为1V，如果按住不动，连续调整5下之后将连续调压，直至放开为止。拨码开关拨码开关用于选择控制方式和模块通信地址。其定义如图9所示：图9 充电模块地址及手动选择六位拨码开关1控制方式选择拨码拨码开关最左边一位为控制方式选择拨码，用于选择模块的控制方式为自动控制还是手动控制。拨上为自动控制方式，拨下为手动控制方式，如图9所示。在自动控制方式下，模块不能按照设定的参数自动完成对充电的管理，可接受监控的控制。手动控制方式下，模块的输出电压由上述介绍的手动调压按钮进行调节。模块的输出电流、限流点和开关机等均不受监控模块控制，但可以将模块的运行参数上报给监控模块。如果模块连接到控制母线上，则模块需输出单一的稳定电压，此时应将模块设置为手动状态，模块的输出电压由手动调压按钮调节，限流点全部放开，为105%额定电流值。多台模块并联运行时，只能有1台模块设置为手动控制方式，其余模块要设置为自动控制方式。注：为防止出现主控制模块故障后充坏电池的现象，要保证每组模块中所有模块的浮充电压值设定一致。2模块分组识别拨码模块分组识别拨码，用于模块识别广播数据包。拨到上端时，模块为第1组；拨到下端时，模块为第2组。给第一组模块发送数据时，广播地址为253；给第二组模块发送数据时，广播地址为254；两组同时发送数据时，广播地址为255。3参数设置拨码通讯地址拨码与模块分组识别拨码共同构成模块通信地址设置拨码，用于设置模块的通信地址。在模块上设置的通信地址为二进制数，每一位拨码拨到上端代表二进制数0，拨到下端代表二进制数1。地址设置拨码中最右边一位为最低位，最左边一位为最高位。充电模块TH230D10ZZ-3的地址设置拨码为5位，因此模块的地址设置范围为031，也就是说，连接到监控模块的同一个串口上的模块数最大为32个。模块地址是监控模块识别各充电模块的唯一标志，同一系统中模块的地址设置不能相同。对于同一个模块，模块通信地址设置必须与监控模块中的模块地址设置相同，否则将出现通信异常。在监控模块中设置的模块地址为十进制数，他们之间的转换关系见表4。表4 二进制与十进制对应关系二进制00000000010001000011001000010100110001110100001001010100101001100011010111001111十进制0123456789101112131415二进制10000100011001010011101001010110110101111100011001110101101111100111011111011111十进制16171819202122232425262728293031例如：地址设置拨码处于如表1-2所示的位置（黑色为拨码位置）。表示二进制10101，从表中可查出十进制地址为21，是第2组模块。电压电流查询在电压电流查询状态下，显示切换按钮用于切换LED显示面板的显示内容。如果LED正显示输出电压，按一下该按钮则显示输出电流，再按一下该按钮则又显示电压。模块告警信息以故障代码的形式在LED上显示。这时LED显示内容改为故障代码，按下显示切换按钮后显示电压。故障代码如表5所示。表5 故障代码显示含义故障代码E01E02E04E05E06代码含义输出欠压输出过压输出过流、过压保护模块过温保护交流输入异常通信功能模块可以用RS485方式与上位机通信。将模块输出电压和电流、模块保护和告警信息发送给上位机，接受并执行上位机下发的控制命令。见表6。表6 TH230D10NZ-5充电模块通信功能序号项目指标备注1遥信将模块的交流异常，输出过、欠压，模块过温等故障信号传递给监控单元2遥测测量充电模块的输出电压、电流，送模块表头显示并上报监控单元3遥控根据监控单元的命令，控制充电模块的开/关机，均/浮充转换同时具备手动控制功能，可以屏蔽监控单元的控制4遥调根据监控单元的命令，调节模块的输出电压根据监控单元的命令，在10%100%范围内调