EMERSON艾默生充電模塊HD22010-3工作原理

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HD22010-3系列充電模塊是電力電源最主要的配置模塊，廣泛應用于35kV到330kV的變電站電力電源中。

HD22010-3系列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，符合電力系統的實際運行情況。

 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，用以實現將前級整流電壓轉換成電力操作系統要求的穩定的直流電壓輸出。

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。

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位數字，電壓顯示精度為±0.3V，電流顯示精度為±0.2A。

出現模塊告警時，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。模塊的輸出電壓、限流點和開關機等均不受監控模塊控制，但可以將模塊的運行參數上報給監控模塊。如果模塊連接到控制母線上，則模塊需輸出單一的穩定電壓，此時應將模塊設置為手動狀態，模塊的輸出電壓由手動調壓按鈕調節，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，因此在系統正常時請勿隨意調節該按鍵。由于不同用戶選擇蓄電池的節數有差異，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據包。撥到上端時，模塊認為只有地址為255的數據包是廣播數據包。撥到下端時，模塊認為只有地址為254的數據包是廣播數據包。如果配套艾默生監控模塊，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，每一位撥碼向上撥代表二進制數0，向下撥代表二進制數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，連接到監控模塊的同一個串口上的模塊數最大為16個。當系統模塊數量大于16時，需要將多余模塊獨立分組且從監控單元的另一個串行口進行通信連接。

模塊地址是監控模塊識別各充電模塊的標志，同一系統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控模塊中的模塊地址設置相同，否則將出現通信異常。

在監控模塊中設置的模塊地址為十進制數，他們之間的轉換關系見下表。

表一-3 模塊地址撥碼狀態和地址對應表

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