1.概述
壁挂电源是我公司专为小容量系统而设计；适合小型开关站、小型用户变电站、系统采用一体化设计思想，由整流模块、监控模块、降压单元、配电单元和电池安装箱构成；具有体积小、结构简单、独立构成系统等特点；监控模块采用LCD汉字菜单显示，对系统监控和电池自动化管理功能完善，具有与自动化系统连接四遥接口，提供RS232和RS485两种通讯接口选择，提供RTU、CDT、MODBUS三种通讯规约选择。

2.系统功能特点
适合构成38AH/220V、65AH/110V以下的系统。
模块、监控单元和降压单元均采用带电插拔结构，安装、维护方便。
可安装3个2.0A/220V、4.0A/110V自然冷模块。
降压单元具有自动硅链降压功能，电流2A,冲击电流30A/0.5S。
监控器采用LCD显示，汉字菜单，按键操作，可实现系统参数设置、系统工作参数显示、系统故障指示和系统校准。
监控器具有对电池自动管理的功能。
提供RS232和RS485两种通讯接口选择，提供RTU、CDT、MODBUS三种通讯规约选择,可与电站自动化系统连接。
监控器实现电池电压、控母电压，控母电流、电池充放电电流、模块状态检测。
配电单元提供2路交流输入（可选择一路PT供电）、3路馈电输出。
PT供电时系统自动限制输出功率。
3.系统技术指标
交流输入电压： 220V±20%
PT供电电压： 100V±10%
电网频率：50Hz±10%
功率因数：≥0.85
输出电压范围： 90V-140V连续可调（对于110V系统） 
180V-280V连续可调（对于220V系统）
输出限流：0.2A-2.5A(单模块)
稳压精度： ≤±0.5%   
稳流精度： ≤±0.5%
纹波系数： ≤±0.1%
均流度：≤5%
效率： ≥93%
输出过压保护： 280V±2V(220V), 140V±2V(110V)
绝缘电阻： ≥10M
绝缘强度：输出对地、输入对地、输入对输出施加2KVAC，时间1min无飞弧无闪络。
相对湿度:  ≤90%
环境温度:  -5℃～45℃
可闻噪音:  ≤55Db
外形尺寸：680X560X265(高X宽X深)
4.系统型号定义及配置
4.1.系统型号定义

4.2.系统配置说明
系统采用模块化结构，可根据用户要求灵活配置，输出电压有3种规格：220V,110V,48V；降压单元有2种规格：110V和220V；可输入2路交流自动切换，其中第2路交流可使用PT100V供电，PT供电时自动限制输出功率，确保PT工作正常。
以220V系统说明型号定义：


5.系统电气原理图

系统结构及安装
5.1.系统外形尺寸

5.2.系统安装
1．壁挂式电源柜的外形尺寸为:680X560X265(高X宽X深),机柜门采用下开结构。安装人员应依工程设计图，在确保便于维护和足够的行人通道等前提下，合理规划安装高度。

2．确定挂架安装孔位
     如图确定挂架孔位，用记号笔划出安装孔位置，再用冲击钻钻孔。

3．开预留孔
  挂架上固定孔径为Φ9mm，采用的膨胀螺杆规格为Φ8X80mm，所以钻头应选用Φ8，冲孔深应达到60mm。另外，孔位要与墙垂直且防止偏心。

PM07监控单元
5.3.PM07监控单元功能:
a)采用12864LCD显示，按键操作，实现友好人机界面，工作参数、故障状态一目了然。
b)测量功能：电池电压、控母电压、电池电流、控母电流、模块故障状态、交流故障、绝缘故障。
c)控制功能：均浮充控制、均充电压、浮充电压、电池限流连续可调。
d)自动管理功能：电池自动管理，如均浮充自动转换、定期均充、均充等。
e)接口功能：通过RS232、RS485接口实现与自动化接口。

5.4.PM07监控单元基本原理
PM07监控单元采用单片机控制、通过A/D采样采集系统工作参数、通过D/A输

出控制模块输出电压、输出限流；通过汉字显示LCD显示工作参数、系统故障及设置参数；通过按键操作可设置系统工作参数、校准输出电压、显示电压；工作参数和校准参数停电不丢失。监控单元基本原理框图如下：


5.5.PM07监控单元面板及接口说明
监控面板结构：

接口定义：采用64PIN欧式连接器实现即插式连接，各管脚定义如下：



PM07监控单元接口说明：
1)485A、485B 为监控单元RS485通讯接口；
2)232RX、232TX为监控单RS232通讯接口；
3)GND为通讯、数字信号地线；
4)VDD为+5V电源；
5)ACERR 为交流故障输入，+5V高电平有效；
6)JYERR为绝缘故障输入，0V低电平有效；
7)ERROUT为系统故障输出，控制信号继电器输出。
8)ERR1 – ERR3 为模块故障输入，+5V高电平有效。
9)KMI+、KMI-为控母输出电流测量输入；
10)BATI+、BATI-为电池充放电电流测量输入；
11)MX- 为输入、输出公共母线负端；
12)KM+ 为输出控制母线正；
13)BAT+ 为电池正输入；
14)GNDE 为接大地。
* 出厂设定为RS232通讯方式、采用RS485通讯方式需要打开监控单元盖板、将JP1跳接到RS485上。

5.6.显示界面： 


5.7.操作流程： 


5.8.操作说明：
5.8.1.工作参数查询说明： 
正常工作情况下监控循环显示基本工作参数，也可按“↑↓”键切换基本工作参数显示页和故障信息页。
5.8.2.控制操作说明： 
浮充电压设置：光标移到“浮充”项，按“+、-”键改变浮充电压值；浮充电压在系统选择为 “浮充”时作为模块的输出电压；浮充电压不能大于合母过压值，不能小于合母的欠压值。
均充电压设置：光标移到“均充”项，按“+、-”键改变均充电压值；均充电压在模块选择为 “均充”时作为模块的输出电压；均充电压不能大于合母过压值，不能小于合母的欠压值。
保存返回：光标移动到“保存”项，按“设置”键保存并执行控制参数修改，退回到基本信息显示页；保存数据掉电后不丢失。
不保存返回：光标在除“保存”项任何位置，按“设置”键退回到基本信息显示页，此时控制参数修改无效，监控返回原有控制参数运行。

5.8.3.参数设置说明： 
电池充电限流值设置：光标移到“限流”项，按“+、-”键改变电池充电限流值，电池充电限流值限定电池充电电流，一般设置为0.1C10，不大于0.15C10。
电池均浮充转换电流值设置：光标移到“转换”项，按“+、-”键改变电池均浮充转换电流值，电池均充充电电流小于此值后再充电3小时转为浮充电。电池均浮充转换电流值一般设置为0.02C10,— 0.05C10。
定时均充时间设置：光标移到“定时”项，按“+、-”键改变定时均充时间值，电池长期处于浮充电状态，电池容量会下降，需要进行维护性均充；定时均充时间设定此时间间隔，一般为30 – 60天。
均充设置：光标移到“”项，按“+、-”键改变均充值，此参数限制最长均充时间，保障电池安全，均充一般为15 – 20小时。
合母过压设置：光标移到“合母过压”项，按“+、-”键改变合母过压值；合母过压作为合母输出电压过压报警门限；合母过压值220V系统不能大于320V、110V系统不能大于160V。
合母欠压设置：光标移到“合母欠压”项，按“+、-”键改变合母欠压值；合母欠压作为合母输出电压欠压报警门限；合母欠压值220V系统不能小于180V、110V系统不能小于90V。
控母过压设置：光标移到“控母过压”项，按“+、-”键改变控母过压值；控母过压作为控母输出电压过压报警门限；控母过压值220V系统不能大于242V、110V系统不能大于121V。
控母欠压设置：光标移到“控母欠压”项，按“+、-”键改变控母欠压值；控母欠压作为控母输出电压欠压报警门限；控母欠压值220V系统不能小于198V、110V系统不能小于99V。
PT供电：光标移到“PT供电”项，按“+、-”键改变PT供电的有、无状态。
模块的有、无：光标移到相应模块序号位置，按“+、-”键改变模块有、无状态。
通讯地址设置：光标移到“地址”项，按“+、-”键改变通讯地址；通讯地址为监控和上位机通讯的地址，设置范围为01-- 99 
通讯速率设置：光标移到“速率”项，按“+、-”键改变通讯速率；通讯速率为监控和上位机通讯的速率，有1200、2400、9600三种选择。 
通讯协议的设置：光标移到“协议”项，按“+、-”键改变通讯协议；通讯协议为监控和上位机通讯的协议，有RTU、CDT、MODBUS三中选择。
保存返回：光标移动到“保存”项，按“设置”键保存并执行设置参数修改，退回到基本信息显示页；保存数据掉电后不丢失。
不保存返回：光标在除“保存”项任何位置，按“设置”键退回到基本信息显示页，此时设置参数修改无效，监控按原有设置参数运行。
5.8.4.参数校准说明： 
合母电压测量校准：光标移动到“合母电压校准”项，测量实际输出电压，按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
控母电压测量校准：光标移动到“控母电压校准”项，测量实际输出电压，按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
电池电流校准：光标移动到“电池电流校准”项，测量实际输出电流（要求电流大于5A），按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
控母电流校准：光标移动到“控母电流校准”项，测量实际输出电流（要求电流大于5A），按“+、-”键调整显示值为实际测量值，移动光标到“保存”位置，按“设置”键保存。
保存返回：光标移动到“保存”项，按“设置”键保存并执行设置参数修改，退回到基本信息显示页；保存数据掉电后不丢失。
不保存返回：光标在除“保存”项任何位置，按“设置”键退回到基本信息显示页，此时校准修改无效，返回原有校准参数运行。
6.HG22002(HG11004)整流模块
6.1.HG22002(HG11004)工作原理及特点
整流模块的原理框图如下图所示。
交流输入首先经EMI滤波。该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰，保证模块后级电路的安全。
交流经整流后转换成高压直流电，经PWM电路后转换为高频交流，再经高频变压器隔离降压后高频整流输出。
模块控制部分负责PWM信号产生及控制，保证输出稳定，同时对模块各部分进行保护，提供“四遥”接口。
采用高频软开关技术，模块转换效率大大提高，可达93%。


6.2.HG22002(HG11004)主要技术指标
交流输入
交流输入额定电压：220V，50HZ。
电压变化范围：176V-264V。
频率变化范围：50HZ±10%。
直流输出
输出额定值： 2A/230V（YN1B02）
             4A/115V（YN1A04）
电压调节范围：180V-270V（YN1B02）
              90V-135V（YN1A04）
输出限流范围：20%-110%×额定电流
稳压精度：≤0.5%
稳流精度：≤0.5%
纹波系数：≤0.1%
转换效率：≥93%（满负荷输出）
动态响应：在20%负载跃变到80%负载时恢复时间≤200цS，超调≤±5%
可闻噪声：≤65db
工作环境温度：-5℃ -- 45℃
绝缘
绝缘电阻：直流部分、交流部分与地之间相互施加500V/50HZ的交流电压，             绝缘电阻>2MΩ。
绝缘强度：交流部分、直流部分和机壳间施加50HZ的2KV 的交流电压，一分钟无击穿，无闪络。
模块四遥功能：
遥控：均浮充。
遥调：输出电压、输出限流均连续可调。
遥信：工作状态。
结构外型：
模块尺寸：95（宽）×220（高）×240（深）
模块重量：3.5KG

6.3.HG22002(HG11004)面板接口说明
整流模块的面板如下图：

整流模块接口定义：采用64PIN欧式连接器实现即插式连接，各管脚定义如下：



HG22002(HG11004)整流模块接口说明：
1)BAT+ 为模块输出正（接电池）；
2)MX- 为模块输出负；
3)GNDA为监控测量、控制地；
4)JL1、JL2为模块并机均流线；
5)VADJ 模块输出电压控制输入端；
6)IADJ为模块限流控制输入端；
7)GNDD为模块故障输出地线；
8)ERR 为模块故障输出端；
9)GNDE为大地接入端；
10)ACL为交流输入火线进线；
11)ACN为交流输入零线进线；

6.4.HG22002(HG11004)功能说明
A.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，相应模块故障指示灯亮，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行；过压保护点设为280V±2V（HG22002）或者140V±2V（HG11004）
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限制为额定输出电流的1.1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
整流模块输出特性如下图，输出短路时模块在瞬间把输出电压拉低到零，限制短路电流在限流点之下，此时模块输出功率很小，以达到保护模块的目的。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，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下图所示。


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、风机停转等情况下，模块检测散热器温度超过75℃时自动关机保护，温度降低到65℃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。
B.设置功能
电压调节功能
在模块的后面有输出电压调节电位器，在无模块监控时可调节此电位器改变输出电压。在有模块监控时，输出电压由监控系统设定，电位器调节无效，电压调节方法参阅第6章。
无级限流
通过监控系统可在30% - 110%额定电流内任意设置限流点。
遥控功能
可遥控模块的开/关机、均/浮充电压转换。
6.5.HG22002(HG11004)技术特色
带电插拔技术
我公司通过长期研究，解决了大电流连接及带电连接的器件保护等问题。整流模块设计成可带电插拔，使模块的更换极为方便，更换一个模块最多只需30秒钟，使系统维护变得安全、简单、高效。
ZVS软开关技术
为了使开关电源能够在高频下高效率地运行，我公司不断研究开发高频软开关技术，已开发成功ZVS边缘谐振技术，使开关过程损耗大为降低，从而进一步减小体积、减轻重量、极大提高模块性能。
A、ZVS软开关优点
开关损耗小
可实现高频化（极限頻率可做到1-2M）、开关过程在平滑状态下实现
恒频运行，谐波成份小
无吸收电路
电流、电压应力小
B、ZVS软开关基本原理

硬开关过程和ZVS软开关开关过程比较如下图。
功率MOSFET损耗由三部分组成：开通损耗、关断损耗和导通损耗组成，硬开关在开关过程中电压和电流同时变化，即存在高压大电流的状态，此时损耗很大，一般需要加吸收电路减小开关损耗，同时在关断过程中，VDS会出现过冲，对功率管有较大的损害。
ZVS软开关开关过程中开通时VDS降到0V时电流上升，关断时电流降到0A时VDS上升，因而理论上无开关损耗，实际中VDS和电流变化有一定的重叠，但开关损耗和硬开关相比较大大降低。
ZVS软开关的电压和电流的变化平滑，VDS无过冲，因而输出谐波成份小、电磁干扰小。
并机均流技术
HG22002、HG11004采用的低差自主均流技术、多个模块并机工作时具有很好的均流特性，工作原理如下图。各模块均流单元采集各自模块输出电流，按同一放大系数放大，输出到均流母线上，各均流单元比较母线电压，经误差放大后调节模块输出电压，使各模块输出电流趋于一致。


此均流方案有以下优点：
均分负载，不平衡度小于3%，优于部颁标准5%
模块故障时、自动脱离均流母线，不影响其它模块正常均流。

7.GL220/110降压单元
7.1.技术指标
输出电压： 220V±3V (PMI_GA)
110V±3V (PMI_GB)
输出电流： 2.0 A
冲击电流：50A / 0.5S
控制级数：7级
电压调节精度：±3V
工作温度：-5℃ ∽ 40℃
相对湿度：≤ 90%
7.2.基本原理
基本原理框图如下：

合母输入经可控制硅链输出到控母，调节控母输出电压在设定范围内，当合母电压变化时，控制回路自动调节硅链接入数量，保证输出电压稳定。
7.3.GL220降压单元面板及接口定义
GL220降压单元面板说明：

GL220接口定义：采用64PIN欧式连接器实现即插式连接，各管脚定义如下：



降压模块接口说明：
1)BAT+ 为电池正输入；
2)MX- 为输入、输出公共母线负端
3)KM+ 为输出控制母线正
9.绝缘闪光报警盒
9.1   提供回路绝缘电阻检测功能，测量正负母线对地电阻
9.2   可设置接地电阻报警植；
9.3   通过干接点报警；
9.4   闪光母线报警；
10系统配电及电气安装
10.1 配电电气原理图：


10.2用户配电端子接线及要求：25
11.电池箱结构及安装
26
11.1系统安装
1．壁挂式电池柜的外形尺寸为:680X560X265(高X宽X深),机柜门采用对开结构。安装人员应依工程设计图，在确保便于维护和足够的行人通道等前提下，合理规划安装高度。

2．确定挂架安装孔位
     如图确定挂架孔位，用记号笔划出安装孔位置，再用冲击钻钻孔。

3．开预留孔
  挂架上固定孔径为Φ9mm，采用的膨胀螺杆规格为Φ8X80mm，所以钻头应选用Φ8，冲孔深应达到60mm。另外，孔位要与墙垂直且防止偏心。