一.?基本要求
1.?模塊運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,故障率低,易維護(hù);
2.?可滿足并聯(lián)輸出,負(fù)載自動(dòng)均分要求;
3.?模塊化設(shè)計(jì),進(jìn)行合理、準(zhǔn)確地配置,滿足蓄電池的充電需求;可組成大功率充電系統(tǒng);
4.?通訊采用CAN總線控制技術(shù),波特率為500 Kbps;
5.?具有輸出及輸入電流、電壓可控功能;
6.?電源內(nèi)部具備完善的保護(hù)功能,并能夠?qū)⒐收闲畔⑼ㄟ^通訊上報(bào);
7.?在全輸入電壓范圍內(nèi)(DC 115V-245V)能夠輸出穩(wěn)定的直流電壓(DC 450V-657V);
8.?配合燃料電池輸入軟特性,能智能調(diào)節(jié)輸出功率。
9.?整機(jī)電氣隔離,所有輸入、輸出均相互隔離;
10.?采用風(fēng)冷散熱,風(fēng)道方向?yàn)榍斑M(jìn)后出;
11.?電源模塊帶載常態(tài)為30000W,極限帶載狀態(tài)為32000W;
12.?電磁兼容性滿足EN55022 Class A要求。
?
二.?基本參數(shù)
直流輸入電壓范圍 |
工作電壓DC 115V-245V,不工作時(shí),輸入端靜態(tài)**耐壓500V |
直流輸出電壓調(diào)節(jié)范圍 |
額定輸出為DC 576V,輸出范圍為DC 450V-657V,輸出電壓可通過CAN通訊調(diào)節(jié),調(diào)整步長為0.1V,步長精度不大于±20mv。并有自主跟隨功能。 |
額定輸出功率 |
30 KW(輸入電壓大于等于DC 120V;輸出電壓在DC 450V-657V范圍) |
整機(jī)待機(jī)功耗 |
小于15W,控制關(guān)機(jī)狀態(tài)下 |
輸出電流調(diào)節(jié)范圍 |
通過CAN通訊,電源支持在40A ~ 240?A(單模塊為10A~60 A,共4個(gè)分模塊)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)限流點(diǎn),調(diào)整步長為0.5?A,限流精度不大于1.5A。 |
工作溫度范圍 |
適應(yīng)范圍為-30 ℃~75 ℃ |
整機(jī)工作效率 |
額定輸入條件下≥92%(10%-100%負(fù)載率情況下) |
穩(wěn)壓精度 |
≤±1 % |
輸出線電壓調(diào)整率 |
≤±1 % |
輸出負(fù)載調(diào)整率 |
≤±3 % |
峰峰值雜音 |
峰-峰值雜音電壓≤200mV(0 Hz ~?20 MHz帶寬) |
電話衡重雜音 |
額定輸出條件下指標(biāo)≤2 mV |
寬頻雜音 |
≤50 mV(3.4 kHz ~ 150 kHz) ≤20 mV(0.15 MHz ~ 30 MHz) |
均流特性 |
模塊間均流能力在單機(jī)10%~ 100%輸出功率范圍內(nèi),其均分負(fù)載的不平衡值不超過2 A。 |
緩啟動(dòng)時(shí)間 |
1 min(由最小限功率點(diǎn)上升到額定限功率點(diǎn)時(shí)間) |
保護(hù)功能 |
具備輸入過壓、輸入欠壓、輸出過壓、輸出過載、短路保護(hù)、過溫保護(hù)等功能 |
輸入降載功能 |
1.當(dāng)輸入電壓下降至105 V以下,并大于100 V時(shí),電源將按一定的斜率線性降低輸出限功率點(diǎn),即當(dāng)輸入為120 V時(shí)對應(yīng)輸出最大功率為7500 W;當(dāng)輸入為115 V時(shí)對應(yīng)輸出最大功率為5000 W;當(dāng)輸入在115 V~120 V之間時(shí),輸出最大功率在5000 W~7500 W之間線性變化。 2.當(dāng)輸入電壓下降至115 V以下時(shí),電源按一定的速度降低輸出限功率點(diǎn),如輸入電壓持續(xù)在115 V以下,輸出限功率點(diǎn)將降至**的1000 W,并上報(bào)輸入欠壓。當(dāng)降低輸出功率過程中輸入電壓重新回到115 V以上,電源將按一定的速度提高輸出限功率點(diǎn),直到功率額定點(diǎn)。 |
輸出動(dòng)態(tài)特性 |
負(fù)載電流在額定值的25%-50%-75%之間變化,其超調(diào)量應(yīng)不超過輸出電壓整定值的5%,恢復(fù)時(shí)間應(yīng)不大于200 us。 |
絕緣阻抗 |
在正常大氣條件下,電源輸入、輸出端與設(shè)備殼體相隔離,隔離電阻不小于100MΩ |
絕緣強(qiáng)度 |
直流輸入端子對殼體1500 VDC直流電壓1分鐘,無擊穿和無飛弧現(xiàn)象,穩(wěn)態(tài)漏電流小于5mA; 直流輸入端子對直流輸出端子1500 VDC直流電壓1分鐘,無擊穿和無飛弧現(xiàn)象,穩(wěn)態(tài)漏電流小于5mA; 直流輸出端子對殼體707 VDC直流電壓1分鐘,無擊穿和無飛弧現(xiàn)象,穩(wěn)態(tài)漏電流小于5mA; |
機(jī)箱尺寸 |
待設(shè)計(jì)后確認(rèn) |
接口形式 |
輸入、輸出均采用(采用防雨設(shè)計(jì)),位于后面板。具體見附圖 |
機(jī)箱顏色 |
噴塑,pantone 424c,灰細(xì)皺 1006 |
5G,24Hz,10000000次/方向。
三.?基本功能
系統(tǒng)通過CAN總線通訊,實(shí)現(xiàn)以下控制功能,具體通訊協(xié)議,將以附件形式給出:
1.?限制輸出電流功能。
2.?各分模塊工作與休眠功能。
3.?反饋輸入電壓功能。
4.?反饋輸出電壓功能。
5.?反饋各分模塊輸出電流功能。
6.?各分模塊輸出限流點(diǎn)設(shè)置功能。(單模塊為10 A~60 A,總電流為40A-240A)
7.?輸出電壓設(shè)置功能。(450V-657V)
8.?輸出過壓點(diǎn)設(shè)置功能。
10.反饋各分模塊工作狀態(tài)功能及故障信息。
?
四.?執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)遵循《YD/T731-2008通信用高頻開關(guān)電源》標(biāo)準(zhǔn)。
2.安全防護(hù)符合IEC60950標(biāo)準(zhǔn)、GB4943標(biāo)準(zhǔn)和UL60950標(biāo)準(zhǔn)。
3.電磁兼容性能符合IEC61000標(biāo)準(zhǔn)、EN55022標(biāo)準(zhǔn)。
?
五.?通訊協(xié)議
1.概述
1.1 底層協(xié)議
底層協(xié)議遵循CAN2.0B。默認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸速率為500 Kbps, 數(shù)據(jù)格式必須遵循CAN2.0B協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),發(fā)送的數(shù)據(jù)格式為擴(kuò)展幀,類型為數(shù)據(jù)幀。CAN控制器的標(biāo)志符長度29位,即支持29 位標(biāo)識符的擴(kuò)展格式。
1.2 通訊工具
電源可使用任意CANTOOL工具,如USB-CAN轉(zhuǎn)換器、232-CAN轉(zhuǎn)換器、以太網(wǎng)-CAN轉(zhuǎn)換器與上位機(jī)建立通訊連接。建立通訊時(shí)需嚴(yán)格按照底層協(xié)議要求進(jìn)行配置。
2.?應(yīng)用層數(shù)據(jù)包/幀格式定義
2.1 數(shù)據(jù)類型
數(shù)據(jù)項(xiàng)均先傳送字節(jié)高位,后傳送字節(jié)低位,ID幀為4個(gè)字節(jié),數(shù)據(jù)幀為8個(gè)字節(jié),均為16進(jìn)制,每個(gè)字節(jié)之間用空格隔開。
數(shù)據(jù)格式(簇)遵守下表:
數(shù)據(jù)類型 |
比例因子 |
范圍(實(shí)際量程) |
數(shù)據(jù)類型 |
字節(jié)數(shù) |
是否偏移 |
電壓 |
0.1V/bit |
? |
無符號16位整形 |
2BYTE |
否 |
電流 |
0.1A/bit |
? |
無符號16位整形 |
2BYTE |
否 |
功率 |
1w/bit |
? |
無符號16位整形 |
2BYTE |
否 |
壓力 |
0.1kBar/bit |
? |
無符號16位整形 |
2BYTE |
否 |
溫度 |
1°/bit |
? |
無符號16位整形 |
2BYTE |
偏移40度 |
2.2?協(xié)議解析
1.名稱:DCDC模塊定時(shí)上傳數(shù)據(jù)幀ID:0x18006496源地址:150目的地址:100參數(shù):0優(yōu)先級:6即110
OUT |
IN |
ID |
輪訓(xùn)周期 |
? |
數(shù)據(jù) |
? |
|||||
DCDC |
燃料電池 |
P |
R |
DP |
PF |
PS |
SA |
500mS |
1Byte |
DCDC輸出電壓 低字節(jié) |
? |
6 |
0 |
0 |
0 |
100 |
150 |
2Byte |
DCDC輸出電壓 高字節(jié) |
? |
|||
3Byte |
DCDC輸出電流 低字節(jié) |
? |
|||||||||
4Byte |
DCDC輸出電流 高字節(jié) |
? |
|||||||||
5Byte |
DCDC輸入電壓 低字節(jié) |
? |
|||||||||
6Byte |
DCDC輸入電壓 高字節(jié) |
? |
|||||||||
7Byte |
DCDC輸入電流 低字節(jié) |
? |
|||||||||
8Byte |
DCDC輸入電流 高字節(jié) |
? |
?
2名稱:DCDC模塊定時(shí)上傳數(shù)據(jù)幀ID:0x18016496源地址:150目的地址:100?參數(shù):1優(yōu)先級:6即110
OUT |
IN |
ID |
輪訓(xùn)周期 |
? |
數(shù)據(jù) |
? |
|||||
DCDC |
燃料電池 |
P |
R |
DP |
PF |
PS |
SA |
500mS |
1Byte |
DCDC運(yùn)行溫度 |
? |
6 |
0 |
0 |
1 |
100 |
150 |
2Byte |
DCDC運(yùn)行狀態(tài) 0 –關(guān)機(jī) 1-開機(jī) |
? |
|||
3Byte |
DCDC故障碼 |
? |
|||||||||
4Byte |
? |
? |
|||||||||
5Byte |
? |
? |
|||||||||
6Byte |
? |
? |
|||||||||
7Byte |
? |
? |
|||||||||
8Byte |
? |
DCDC故障碼:
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
? |
與燃料電池通信異常 |
過流 |
DCDC輸入欠壓 |
DCDC輸入過壓 |
DCDC輸出欠壓 |
DCDC輸出過壓 |
DCDC過溫報(bào)警 |
?
?
3名稱:燃料電池定時(shí)下發(fā)指令幀ID:0x1C009664源地址:100目的地址:150??參數(shù):0優(yōu)先級:7即111
OUT |
IN |
ID |
輪訓(xùn)周期 |
? |
數(shù)據(jù) |
? |
|||||
燃料電池 |
DCDC |
P |
R |
DP |
PF |
PS |
SA |
500mS |
1Byte |
DCDC 啟動(dòng)1/停止0 |
? |
7 |
0 |
0 |
0 |
150 |
100 |
2Byte |
DCDC輸出電壓設(shè)置 低字節(jié) |
? |
|||
3Byte |
DCDC輸出電壓設(shè)置 高字節(jié) |
? |
|||||||||
4Byte |
DCDC輸出電流設(shè)置 低字節(jié) |
? |
|||||||||
5Byte |
DCDC輸出電流設(shè)置 高字節(jié) |
? |
|||||||||
6Byte |
DCDC輸入電流設(shè)置 低字節(jié) |
? |
|||||||||
7Byte |
DCDC輸入電流設(shè)置 高字節(jié) |
? |
|||||||||
8Byte |
? |
? |
注:1、參數(shù)可以擴(kuò)展,以增加通信量。
2、數(shù)據(jù)通訊需在1S內(nèi)傳輸完畢,如長時(shí)間未發(fā)送數(shù)據(jù)或通訊異常,DCDC必須斷開負(fù)載并報(bào)警停機(jī)。