高压直流模块说明书.doc

高压直流模块说明书
深圳市德威斯实业有限公司是一家从事高端技术产品研发、生产、销售的科技型公司。成立于2001年6月。产品主要涉足电力电子领域、直流电机领域、直流电机调速和伺服系统领域。主要产品有：20KVA并联UPS模块，12KW系列化高压直流电源模块，电源、充电系统监控模块；1～200KW直流永磁无刷电机驱动器；0.3KW～75KW直流永磁无刷无铁芯电机产品；直流永磁无刷无铁芯发电机产品。拥有7项专利，其中两项发明专利。两项软件知识产权登记。
12KW系列直流模块
12KW直流模块分为：100V/110A 290V/40A 400V/30A 650V/20A 四种模块。分别用于电动汽车充电站、电动汽车换电站；电信、移动中心机房；产品分为I类、II类两种。产品技术国内领先。采用三电平PWM整流技术、全桥三电平DCDC变换技术。全数字控制（DSP）。模块功率因数高（0.995）、电流谐波低（5%）、效率高(94%)、调压范围大（80%）、可恒流、恒压运行、电磁兼容满足EN55022A要求，监控采用了智能调度、模块轮休等技术、绿色环保。这些特点是本公司产品特有的。
电机控制器系列
本系列产品主要是为电机配套产品。采用全数字控制（DSP）、专利拓扑电路、最新电力电子技术、无传感器自动换向技术。保证本公司电机驱动器驱动电机系统的效率高于国外变频器5%。驱动器可实现恒速、恒转矩控制、伺服控制等。配有多种接口，可随时设置、远程遥控。调速平滑、脉动转矩小、干扰小、起动转矩大，效率高：本控制器效率97%。驱动电机可达到94%的效率。可适用于永磁无刷有铁心电机驱动、控制；也适用于永磁无刷无铁心电机驱动、控制；产品应用于：石油、钢铁、纺织、机床、泵类、风机、锯床、矿山机械、电动车、军用等电机应用场所。最大特点：节能。

直流永磁无刷无铁芯电机系列
本系列产品颠覆传统径向磁场工作原理，采用轴向磁场工作原理；使用最新稀土永磁材料，可使电机长度缩小60%，重量减轻60%；负载25%-110%的范围内电机效率可到90%以上。节能效果非常显著。即可称为宽幅高效。品种覆盖0.3～75KW范围。应用石油、钢铁、纺织、机床、泵类、风机、锯床、矿山机械、电动车、军用等电机应用场所。最大特点：节能高、体积小、重量轻、调速性能好。也可以用于柴油发电机、风力发电机等。是未来电机的发展方向。

高压直流模块原理

从图可知前级是三相无中线三电平有源功率因数校正电路。保证模块输入功率因数达到0.995，输入端相对电流谐波小于5%。不对电网产生谐波干扰；后级是全桥三电平软开关变换电路。本电路可以运行在两电平模式（低压输出），也可以运行在三电平模式（高压输出）。这个特性保证模块输出电压大范围调整。调整范围可达额定值的８０％。其他公司模块则无法做到这一点。

模块的性能指标
400V-30A模块
项目
本机
标准
备注
输入指标
环境温度
不高于 50℃，不低于-40℃
－１０～＋４０℃

供电方式
三相三线制
三相三/四线制
符合
电压范围
±20%
-15%--+10%
符合
功率因数
0.99
0.9---0.99
符合
电流谐波
总谐波<5%
GB/17625.6-2003
符合(30次以下)
输入浪涌
8/20uS-6kA
D级
符合
频率跟踪
45-55Hz
45-55Hz
符合
输入功率
小于12Kw

传导干扰
EN55022A
GB/17625.1-2003
符合(在系统柜中)
输入端子
CNT01-25W
无
符合
输入效率
97.5%
输入级PWM整流效率
输出指标
输出电压
400Vdc

按要求整定
输出电流
25A
30A/300V以下
符合
输出电压误差
《±0.3%
《±0.5%

输出电流误差
《1A
±1A

输出功率
11Kw
10Kw
限流25A
输出纹波
有效值《0.35%
《0.5%
符合
总谐波含量
《5%
《5%

负载调整性
《0.5%
《1%

纹波系数
峰值《0.65%
《1%
符合
调压范围
150-400Vdc
250-400 Vdc
可以更大范围
稳压精度
0.5%
0.5%
符合（单模块）
稳流精度
0.8%
1%
符合（单模块）
输出效率
96%
DC/DC变换级效率
发射干扰
EN55022A
GB/17625.1-2003
符合(在系统柜中)
输出端子
CNT01-25W
无
符合
整机性能
绝缘电阻
》50兆欧

单模块
工频耐压
2500Vdc

符合
冲击耐压
8-12kv

符合
并联个数
40
《20
符合
均流性能
《3-5%
5%
符合
整机效率
94.0%
93%
符合
均流方式
数字均流
无
符合
防止返灌
有
无
符合
通信方式
CAN2.0A/B
实现四遥功能
实现四遥功能
自定义协议
实现均流

输入保护
过压
有
符合
欠压
有
符合
过流
有
符合
相序
有
符合
缺相
有
符合
过温
有
符合

输出保护
过压
有
符合
过流
有
符合
短路
有
符合
过温
有
符合

智能控制
模块开机
有
符合
模块关机
有
符合
故障告警
有
符合
故障退出
有
符合
模块轮休
有
符合
风扇调速
有
符合

模块面板

前面板上有3位LED显示器，可以轮换显示模块输出电流、电压。拨码开关是在多模块并联时模块编址用。
直流模块没有开关，需要用户在三线输入端配C20-3P/4P空开。
直流模块可以独立工作，但需要监控或者后台发布命令实现四遥功能。调节输出电压，设定输出电流，开关机等。
监控模块功能如下（具体见监控模块说明书）：

通信和监控功能（针对一体化充电桩）
1) 具备与上级监控管理系统的通信接口，上传交易和充电、故障事件等
信息；通信接口为 TCP/IP，通信协议详见《新能源-直流一体机后台系统通信协议》。
2) 具备与电池通信接口，采集充电过程数据，通信接口为 CAN，通信协议
详见《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统通信协议》。
3) 直流一体机与 BMS 之间通信 CAN 报文周期的误差要求为10%。
4) 遥信：交流输入电源故障、输出故障、均/浮充状态、开/关机状态；
5) 遥测：测量充电模块的输出电压、电流；
6) 遥控：充电模块的均/浮充转换或开/关机，且当模块与监控器不通讯时，能关机停止输出；
7) 遥调：调节充电模块的输出电压、电流，且当模块与监控器不通讯时停机；
8) 能够根据上位机发送的输出功率限制值，结合 BMS 的充电需求，调整充
电输出。
模块通信协议

***************
* 直流充电模块用通信协议 *
* Ver 2.0 *
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一 RS422通信协议
1、通信方式：9600bps,8,n,1
DCDC模块间隔1s主动上传1次数据, 监控收到数据200ms后，回传控制指令给DCDC模块。
2、 DCDC模块上报数据格式
Uint16 (Byte[0],[1]) 电压*10
Uint16 (Byte[2],[3]) 电流*10
Uint16 (Byte[4],[5]) 温度*10
Uint16 (Byte[6],[7]) 状态
Uint16 (Byte[8],[9]) 地址(0..63)
Uint16 (Byte[10],[11]) 校验(高8位字节=前5个Uint16共10个字节的"异或"结果，低8位字节=前5个Uint16共10个字节的"累加"结果 )

状态16位含义:
bit0: 1=待机
bit1: 1=故障
bit2: 1=pfc输入异常(过欠压,过欠频)
bit3: 1=pfc输入相序异常(缺相,相序错)
bit4: 1=pfc母线不平衡
bit5: 1=pfc母线过欠压
bit6: 1=pfc硬件过流
bit7: 1=pfc过温
bit8: 1=pfc风扇故障
bit9: 1=dc硬件过流
bit10: 1=dc硬件输出过压
bit11: 1=dc输出值过欠压
bit12: 1=dc输出开关未合(输出开路)
bit13: 1=dc过温
bit14: 1=dc输出短路
bit15: 1=DC与PFC通信异常
3、监控下发指令格式( 高8位字节在先，低8位字节在后)
Uint16 (Byte[0],[1]) 设置工作电压*10
Uint16 (Byte[2],[3]) 设置工作电流*10
Uint16 (Byte[4],[5]) 开关命令(1=开机，2=关机)
Uint16 (Byte[6],[7]) 校验(高8位字节=前3个Uint16共6个字节的"异或"结果，低8位字节=前3个Uint16共6个字节的"累加"结果 )
*************************************************************************
二 CAN通信协议
1、通信方式: 250kbps,扩展地址有效，字节方式
2、数据包分段：32位标志+32位控制+32位数据低字+32位数据高字
3、DCDC模块每间隔100ms主动给监控上报数据包，含义如下
[32位标志划分及含义]
bit15-0 (16位) MDATA = 数据 (备用)
bit22-16 (7位 ) MADDR = 模块地址 (范围：0..63)
bit25-23 (3位 ) DCODE = 数据代号 (范围：0..5)
bit28-16 (3位 ) PROT = 协议代号 =1
bit29 (1位 ) AAM = 非应答 =0
bit30 (1位 ) AME = 掩码有效 =1
bit31 (1位 ) IDE = 扩展有效 =1
[32位数据低字]划分为[高16位数据]和[低16位数据]，其中[高16位数据]含义为：

数据代号(DCODE)=2时，[高16位数据]=电压*10
数据代号(DCODE)=3时，[高16位数据]=电流*10
数据代号(DCODE)=4时，[高16位数据]=温度*10
数据代号(DCODE)=5时，[高16位数据]=状态

状态(16位)含义:
bit0: 1=待机
bit1: 1=故障
bit2: 1=pfc输入异常(过欠压，过欠频)
bit3: 1=pfc输入相序异常(缺相，相序错)
bit4: 1=pfc母线不平衡
bit5: 1=pfc母线过欠压
bit6: 1=pfc硬件过流
bit7: 1=pfc过温
bit8: 1=pfc风扇故障
bit9: 1=dc硬件过流
bit10: 1=dc硬件输出过压
bit11: 1=dc输出值过欠压
bit12: 1=dc输出开关未合(输出开路)
bit13: 1=dc过温
bit14: 1=dc输出短路
bit15: 1=DC与PFC通信异常

4、监控不定期(或者定期每间隔100ms),主动给DCDC发送指令

[32位标志划分及含义]
bit15-0 (16位) MDATA =数据 (备用)
bit22-16 (7位 ) MADDR =模块地址 (范围：0..63)
bit25-23 (3位 ) DCODE =数据代号 =0
bit2816 (3位 ) PROT = 协议代号 =2
bit29 (1位 ) AAM =非应答 =0
bit30 (1位 ) AME =掩码有效 =1
bit31 (1位 ) IDE =扩展有效 =1

[32位数据低字]划分为[高16位数据]和[低16位数据],含义为：
[高16位数据]=设置工作电流*10
[低16位数据]=0;

[32位数据高字]划分为[高16位数据]和[低16位数据]，含义为：
[高16位数据]=设置工作电压*10
[低16位数据]=开关机( 0x55=开机， 0x11=关机)

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