G2-B系列说明书

1G2-B系列模块使用说明书大连国彪应急电源集团有限公司2第一章概述§1.1前言当前我国消防系统使用的直流充电系统大部分采用传统的相控电源，但相控电源在效率、纹波、电磁辐射、热辐射、噪声等方面均不尽人意，监控系统不完善，采用１＋１备份方式，对于越来越先进的仪器仪表、保护、控制、自动化设备很难满足其技术要求。此外，现今大量采用免维护电池，由于相控电源的纹波系数大，浮充电压易波动，会出现蓄电池脉动充放电现象，对蓄电池损害极大，损害电池寿命。高频开关电源由于其体积小，重量轻，技术指标优越，模块化设计，Ｎ＋１热备份方式，便于“四遥”等优点，已在诸多领域得到广泛应用，如在计算机、航空航天、仪器仪表等方面。我公司研制开发的G2B系列消防电源，是专为消防系统研发的新型“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。输出标称电压为600V，配有标准ＲＳ-485接口，易于与自动化系统对接。适于消防及相关行业使用。§1.2系统性能特点模块化设计，N+1热备，可平滑扩容。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。模块配有标准RS—485接口，方便接入自动化系统，实现“四遥”及无人值守。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95%~96%。2、重量轻，体积小。3、采用“三相无源功率因数校正电路”，无中线，功率因数可达0.94。4、采用隔离自主均流，并机不均流度＜±3%。5、模块内置直流输出隔离二极管，用户无需外设。6、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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；G2-B系列模块过压点为640±320V。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。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5-1，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。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5-2所示。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。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。图5-2模块并机输出示意图整流模块N···+-并联保护电路整流模块2并联保护电路整流模块1并联保护电路I图5-1整流模块输出特性负载增大V输出短路4四、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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。无级限流模块输出限流可在10%-105%额定电流内任意设置。四遥功能模块自身可实现四遥功能：遥控：可遥控模块的开/关机、均/浮充电压转换；遥调：可调整均/浮充电压输出值、输出限流值、过压告警值；遥测：测量模块输出电压和输出电流；遥信：读取模块工作状态。五、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。六、计时功能模块具有均/浮充自动计时功能，模块的上电充电状态可自主设置，如设定为均充状态，模块根据电流判断充电状态，在判断电流低于均充转浮充电流经过尾电流时间，模块将自动转为浮充状态，并且开始浮充计时，浮充完成后将再次进行均充，并再次开始均充计时。5§1.5模块特点及技术参数型号项目G2-B_K/1.5AG2-B_K/3AG2-B_K/5AG2-B_K/10A输出电流（A）1.53510功率（KW）0.91.836重量(kg)2.75917冷却方式自然冷却内部散热器温升≤30℃输入电压范围（VAC）最小值187323典型值220380最大值253437输出可调范围（VDC）最小值450450典型值524524最大值600600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）≥93%≥95%最大可闻噪声（dB）50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±5%±3%启动延时（秒）3~8纹波系数≤0.5%≤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640±20VDC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。6§1.6、型号命名G2-K/A注：蓄电池电压：A:252V；B:480V(492V)；C:504V；D:其他充电电流（参考电池容量）总功率（参考放电电流）蓄电池电压：A、B、C、D7第二章模块构成§2.1、模块的工作原理8§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。G2B-K/1.5A自冷模块外形尺寸：9模块开孔示意图10G2B-K/3A自冷模块外形尺寸：11G2B-K/5A自冷模块外形尺寸：前面板示意图后面板示意图整体效果图12G2B-K/10A自冷模块外形尺寸:13§2.3、安装说明：G2-BK/1.5A自冷模块组合接插件定义如下图所示OUT-直流输出负OUT+直流输出正A485通讯AB485通讯BJL+均流+JL-均流-AN（N）交流输入零线AN（L）交流输入火线PE保护地14G2-BK/3A、5A、10A自冷模块组合接插件（DL29T）线号定义如下图所示：端子号插孔规格定义号用途1压孔12#DC+直流输出+4压孔12#DC-直流输出-22板孔20#485B通信20板孔20#485A16板孔20#JL+均流14板孔20#JL-10板孔20#GZ1故障8板孔20#GZ226压孔12#GND地27压孔12#A输入380V28压孔12#B输入380V29压孔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。④模块之间的均流线按照“均流+”和“均流-”直接连在一起就可实现模块的自主均流。⑤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。注：“故障1”、“故障2”两根信号线为该模块的故障干节点，该节电容量为48V/30mA。故障1故障215§2.4、操作说明：独立工作型消防模块适用于不接受监控控制的系统。独立工作型消防模块通过设定的充电参数，自动完成对充电的管理。图1-1充电模块前面板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。出现模块关机时，按显示切换按钮显示关机代码。指示灯模块面板上有3个指示灯，功能见表1-1。表1-1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）亮灭无输入电压以至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；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。16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1-4所示：23011手动自动4广播地址识别图1-2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1-2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。在手动控制方式下，模块按照设定的参数自动完成对充电的管理。同时通过通信接口控制系统的充电管理。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．广播地址识别拨码无效拨码。173．参数设置拨码拨码开关1234，每一位拨码向上拨代表二进制数0，向下拨代表二进制数1。不同的拨码设置代表不同的功能。表1-2拨码位置与功能对应关系地址拨码1234功能描述拨码位置0-ON1-OFF0000电压电流查询0001模块地址设，置范围为：0-300010上电充电状态0-浮充1-均充0011浮充电压，设置范围为：450-610V0100均充电压，设置范围为：450-610V0101充电限流，设置范围为：额定电流的10%-105%（G2B600X03ZZ设置范围为：额定电流的10%-100%）0110过压告警，设置范围为：欠压告警-600V0111欠压告警，设置范围为：450V-过压告警1000浮充转均充电流，设置范围为：均充转浮充电流—额定电流1001均充转浮充电流，设置范围为：额定电流的10%—浮充转均充电流1010尾电流充电时间，设置范围为：0-10小时1011最长均充时间，设置范围为：0-99小时1100定时均充时间，设置范围为：0-999天1101故障干节点输出状态选择，0-常开1-常闭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1-3所示。表1-3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18第四章使用环境§4.1在海拔2000米以下工作。§4.2环境温度不低于-10℃，不高于+40℃，设备存储的环境温度允许为-40℃~+60℃。§4.3环境最大相对湿度不超过90%（环境温度25℃）。§4.4运行地点无导电尘埃，没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸气。§4.5在室内场合下使用。§4.6不符合以上条件的特殊使用单位应定货时提出，以保证本产品能够可靠地工作。