充电模块说明书.doc

充电模块说明书

21
2020年4月19日
文档仅供参考，不当之处，请联系改正。
通合充电模块
2.1.1 三相输入模块简介
三相输入系列智能型高频开关电源模块，是电力电源最主要的配置模块，同时也是我公司推出的第三代产品，是专门为电力系统设计，具有“四遥”功能的高频开关电源，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，生产出来的模块具有体积小、重量轻、效率高、空载损耗小、可靠性高等优点。产品包括220V和110V两大系列，十多个品种，配有标准RS-485接口，易于与自动化系统对接，适用于各种容量的直流系统。
型号说明
TH 系列号 3：代表第三代产品
ZZ：自冷智能型模块；NZ：风冷智能型模块

额定输出电流值：5A、7A、10A、20A、30A、40A

模块类别：D代表电力用模块

直流额定输出电压等级
230为标称电压220V电力模块;
110为标称电压110V电力模块

TH 为“通合电子”的缩写

产品系列 三相输入充电模块产品主要型号如表2-1所示。
表2-1 三相输入充电模块产品型号
模块型号
额定电压
额定电流
冷却方式
外形尺寸（深×高×宽mm）
TH230D05ZZ-3
220 V
5 A
自然冷却
260×179×109
TH230D07ZZ-3
220 V
7 A
自然冷却
325×230×130
TH230D10ZZ-3
220 V
10 A
自然冷却
325×230×130
TH230D20ZZ-3
220 V
20 A
自然冷却
400×323×146
TH230D20NZ-3
220 V
20 A
强制风冷
357×218×118
TH230D30NZ-3
220 V
30 A
强制风冷
410×303×136
TH230D40NZ-3
220 V
40 A
强制风冷
410×303×136
TH110D10ZZ-3
110 V
10 A
自然冷却
260×179×109
TH110D20ZZ-3
110 V
20 A
自然冷却
325×230×130
TH110D40ZZ-3
110 V
40 A
自然冷却
400×323×146

2.1.2 模块主要特点
l 采用全程软开关技术，效率高，空载功耗小，体积小。
l 交流输入内置符合安规的保险管。
l 直流输出内置二极管，能够不增加额外措施实现热插拔。同类其它没有内置二极管的产品，用户需要额外在直流屏上增加二极管散热片，接线繁琐。
l 采用“三相无源功率因数校正电路”，输入无中线，功率因数可达0.94。
l 采用隔离自主均流，并机不均流度＜±3%，可保证二十台以上模块良好并机。
l 模块具有RS-485接口，方便接入自动化系统进行通信。
l 输出过压保护：内置过压保护电路，出现过压后模块自动锁死，模块故障指示灯亮，故障模块自动退出工作，不影响整个系统正常运行；过压保护点：220V模块为320V±5% ，110V模块为160V±5% 。
l 输出限流保护：每个模块输出电流最大限制为额定输出电流的1.05倍。
l 短路保护：采用回缩下垂限流方式，模块电流输出特性如图2-1，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。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。

图2-1 整流模块输出特性

l 模块并联保护：模块内部有并联保护电路，故障时模块自动退出系统，不影响其它模块正常工作。
l 过温保护：模块检测散热器温度超过85℃左右时自动关机保护，温度降低后模块自动启动。
2.1.3 技术指标 三相输入充电模块特点及技术参数如表2-2、表2-3所示。

表2-2 220V系列模块特点及技术参数
型号
项目
TH230D05ZZ-3
TH230D07ZZ-3
TH230D10ZZ-3
TH230D20ZZ-3
TH230D20NZ-3
TH230D30NZ-3
TH230D40NZ-3
输出电流（A）
5
7
10
20
20
30
40
功率（KW）
1.5
2.1
3
6
6
9
12
重量(kg)
5.2
9
9
16
10.5
19
19
冷却方式
自然冷却
强制风冷
散热器温升
≤30℃
≤20℃
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
190
典型值
220
最大值
286
稳压精度
±0.5%
稳流精度
±1%
输入功率因数
≥0.93
充电机效率（效率）
≥95%
最大可闻噪声（dB）
自冷50，风冷55
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
40
并机不均流度
≤±3%
启动延时（秒）
3~8
纹波系数
≤0.2%
负载等级
Ⅰ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320±5VDC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。

表2-3 110V系列模块特点及技术参数

型号
项目
TH110D10ZZ-3
TH110D20ZZ-3
TH110D40ZZ-3
输出电流（A）
10
20
40
功率（KW）
1.5
3
6
重量(kg)
5.2
9
16
冷却方式
自然冷却
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
95
典型值
110
最大值
150
稳压精度
±0.5%
稳流精度
±1%
输入功率因数
≥0.93
充电机效率（效率）
≥95%
最大可闻噪声（dB）
自冷50，风冷55
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
40
并机不均流度
≤±3%
启动延时（秒）
3~8
纹波系数
≤0.2%
负载等级
Ⅰ级(100%)的额定输出电流时连续工作。
自动限流特性
输出电流超过设定限流值时，恒流输出，输出电流不会增大。
输出过压保护
输出电压超过160±3VDC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。

2.1.4 使用环境
l 在海拔 米以下工作。
l 设备工作环境温度范围为-10℃~+40℃，环境不结露，存储环境温度范围为-40℃~+60℃。
l 环境最大相对湿度不超过90%（环境温度25℃）。
l 运行地点无导电尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。
l 在室内场合下使用。

友情提示
如在不符合上述条件的特殊环境中使用，您应在订货时提出，以保证产品能够可靠地运行。

2.1.5 模块构成
模块的工作原理
模块的工作原理如图2-2所示

图2-2 电力用智能模块原理框图

模块外观及外形尺寸
TH230D05ZZ-3、TH110D10ZZ-3自冷智能型模块采用注塑面板，外形尺寸如图2-3所示。

图2-3 TH230D05ZZ-3、TH110D10ZZ-3自冷智能型模块外形尺寸（单位：mm）

TH230D10ZZ-3、TH110D20ZZ-3自冷智能型模块采用注塑面板，外形尺寸如图2-4所示

整体效果图

模块安装
1. TH230D05ZZ-3、 TH230D07ZZ -3、TH230D10ZZ -3、TH230D20ZZ-3 、TH110D10ZZ-3、TH110D20ZZ-3、TH230D20NZ-3七种模块组合接插件（JMD29T）线号定义如图2-8，表2-4所示：

图2-8 JMD-29T接口定义

表2-4 JMD-29T接口说明
端子号
插针
规格
定义号
用途

1
标准针
12#
DC+
直流输出+
2
标准针
12#
DC-
直流输出-
26
标准针
12#
G
保护地PE
27
标准针
12#
A
输入380V
28
标准针
12#
B
输入380V
29
标准针
12#
C
输入380V

备注：① 未注明的端子为空，不接线。
② 模块的上、下、左、右要求有良好的自然通风环境。
③ 风冷模块的前、后要求有良好的风冷通风环境，不能堵塞风道。
④ 将模块之间的均流线所有“JL+”直接并联起来，所有“JL-”直接并联起来，就可实现模块的自主均流。
⑤ 模块之间RS485线的“485A”和“485B”分别并联在一起，并分别主监控的底层通信RS485 的A、B连接即可实现主监控 (如THJK002G-3等) 对模块的自动控制。
操作说明
三相输入充电模块操作说明（以TH230D10ZZ-3为例）如下图所示。

图2-10 充电模块前面板
1. 数码显示面板
l 显示模块的电压、电流、告警、关机信息。
l 点击显示切换按钮即可轻松实现输出电压和输出电流之间的切换。
l 显示共3位数字，电压显示精度为±0.5V，电流显示精度为±0.2A。
l 当模块出现故障告警时，按V/A显示切换按钮就能够显示模块故障代码。
l 模块处于关机状态时，按V/A显示切换按钮显示关机代码OFF。
2. 指示灯
模块面板上有3个指示灯，功能见表2-6所示。
表2-6 面板指示灯功能
指示标识
正常状态
异常状态
异常原因
电源指示灯（绿色）
亮
灭
无输入电压或模块损坏导致模块内部的辅助电源不工作
过温指示灯（红色）
灭
亮
模块内部过热导致模块过温保护
故障指示灯（红色）
灭
亮
模块内部故障，包括输入异常、过欠压、过流等
3. 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显示面板当前显示的是输出电压，按一下该按钮就会显示输出电流，再按一下该按钮则切换回显示输出电压。
4. 手动调压按钮
面板上嵌入的两个按键用来调整模块在手动状态下的输出电压。在手动状态下，按一下左边的“▼”按钮输出电压就会降低1V，按一下右边的“▲”按钮输出电压就会升高0.5V。

友情提示
只有在手动控制方式下，调节此按键才起作用。

5. 拨码开关
模块前面板上的六位拨码开关用于选择模块控制方式和设置模块地址。其定义如图2-11所示：

通信地址

图2-11 充电模块地址及手动选择六位拨码开关

l 控制方式选择拨码
六位拨码开关从前面看最左边一个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。此拨码开关拨到上端时代表模块处于自动控制方式，拨到下端时代表模块处于手动控制方式，如图2-11所示。
处于自动控制方式下的模块，模块的输出电压、过欠压告警值、限流值、开关机均受控于主监控模块，人工设置无效。模块连接到合闸母线上对电池进行充电时，一般应设置为自动控制方式，以便于主监控模块对其进行调压及限流控制，从而实现对电池的充电管理。
处于手动控制方式下的模块，模块的输出电压由手动调压按钮进行调节。模块的输出电流、过欠压告警值、限流点和开关机等均不受监控模块控制，主监控模块只采集模块的运行参数。一般这种情况下模块并联在控制母线上（即所谓的控母模块），此时模块输出单一稳定的电压，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，模块输出过压值为242V，欠压值为198V。

友情提示
一般只有模块作为控母模块使用时才会将控制方式选择拨码拨到手动的位置上。手动调压按钮可使充电模块输出电压最高达到286V，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，充电模块出厂时已经整定在234V浮充电压值上。
l 模块分组识别拨码
六位拨码开关从前面看左边第二位为模块分组识别拨码。此拨码开关拨到上端时，主监控会识别此模块为第1组模块；拨到下端时，主监控会识别此模块为第2组模块。如图2-11所示。
友情提示
此拨码开关只在模块分组情况下使用，用于一组模块与二组模块的识别
地址设置拨码
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，即模块的通信地址拨码开关共五位。此五位拨码开关分别代表五位2进制数，从左往右高位到低位依次排列，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。因此模块的地址设置范围为0~31，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，她们之间的转换关系如表2-7所示。
表2-7 二进制与十进制对应关系
二进制
00000
00001
00010
00011
00100
00101
00110
00111
01000
01001
01010
01010
01100
01101
01110
01111
十进制
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
二进制
10000
10001
10010
10011
10100
10101
10110
10111
11000
11001
11010
11011
11100
11101
11110
11111
十进制
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
例如：地址设置拨码处于如表2-7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。

友情提示
对于大多数系统来说只有一组模块，使用通合公司监控器时，地址必须从1开始设置。对于这种只有一组模块且采用我公司监控的系统，模块地址的设置方法简单阐述如下：1#模块将6位拨码开关从左往右数的最后一位拨码拨下来；2#模块将6位拨码开关从左往右数的第五位拨码拨下来；3#模块将6位拨码开关从左往右数的第五和第六位同时拨下来；4#模块将6位拨码开关从左往右数的第四位拨码拨下来；5#模块将6位拨码开关从左往右数的第四和第六位拨码同时拨下来；依此类推，后四位拨码的位权依次是8、4、2、1，设置几号模块只需要进行加法运算，并将对应的拨码拨下来即可。
故障显示
模块告警信息以故障代码的形式在LED上显示，故障代码含义如表2-8所示。这时按下显示切换按钮后显示输出电压。
表2-8 故障代码显示含义
故障代码
E01
E02
E04
E05
E06
代码含义
欠压
过压
过流或过压保护
过温保护
输入异常

通信功能
模块能够用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上传给上位机，接受并执行上位机下发的控制命令。见表2-9。
表2-9 TH230D10ZZ-3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上传给监控单元
～
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传给监控单元
～
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，能够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%范围内调节充电模块的输出电流限流点

友情提示
充电模块处于自动状态时，4分钟内无任何通信，则模块的输出电压自动调整为234V，限流点全部放开，为105%额定电流值。
2.1.6 包装维护
友情提示
未经许可，严禁擅自打开模块外壳。否则，由此造成的设备损坏以及人身伤害通合公司概不负责。同时，由此造成的技术秘密的泄露，通合公司保留追究相关法律责任的权利。

运输包装
因模块在系统上仅靠两只前面板固定螺钉固定，没有与系统紧固连接。在系统运输时，模块必须取下，单独包装发运。严禁模块安装于系统上运输，否则将造成系统和模块损坏。

2.1.7 模块使用注意事项
模块均流
均流指的是连接到同一母线上的模块输出相同电流以均分负载。模块出厂前已经经过严格的均流调试，在模块工作于自动控制方式下，任何模块设置为相同输出电压时，不需要作任何均流调整，模块也不提供外部调整的器件。
系统存在控母模块时，控母模块和充电模块之间只能连接通信电缆，不能连接均流电缆。任何情况下，模块和监控之间只连接通信电缆。
如果发现模块之间严重不均流，采用下述的排除方法，将故障模块更换。确认模块是否均流损坏的方法如下：
首先，逐个模块检查均流母线是否连接好，均流线是否连接正确，充电模块是否在自动工作状态下。如果都正常，按以下步骤查找故障模块。
1．彻底断开模块的均流电缆和通讯电缆，单独开启一个充电模块。
2．待充电模块开启以后，给充电模块加额定负载 1/2的额定电流。
3．用万用表的直流电压档测量充电模块的正负均流母线之间的电压，正常情况下应为 2V左右, 带载情况下短接JL+/JL-，模块输出电压下降7-17V。
4．逐个检查每个充电模块在负载情况下的均流母线电压，有电压为正常，如果负载状态下测量无此电压，则充电模块的均流电路已经损坏。
其次如果控母模块不均流，且按上述方法测量正负均流母线之间的电压均正常，则需要考虑是否是手动调节的电压不一致，这时按以下步骤查找故障模块。
1. 彻底断开模块的均流电缆和通讯电缆，单独开启一个充电模块。
2. 待充电模块开启以后，给充电模块加额定负载 10%-15%的额定电流。
3. 用万用表的直流电压档测量充电模块的正负输出母线之间的电压。
4. 逐个检查每个充电模块在负载情况下的输出母线电压，比较所有模块的输出电压是否一致，如果存在，应重新调节是所有模块的输出电压一致。

友情提示
当模块连接到不同母线上时，严禁在控母模块和充电模块之间连接均流线！同时严禁将均流线连接到监控上！

输出电压设定范围
模块在手动工作方式下，输出电压由面板上的手动调压按钮调节。按一下左边按钮输出电压降低 1V，按一下右边按钮输出电压升高 0.5V。在自动方式下，模块电压由监控模块指令控制。

西南服务电话：