HD22010-2充电模块的设计维修参考资料之一
资料来源：艾默生认证合作伙伴西安广深电气有限公司（Tel:400-9936610）
HD22010-2(同系列的还有HD11020-2、HD22005-2和HD11010-2)直流屏充电模块是艾默生网络能源有限公司的王牌产品，自2001年前后推向市场以来，HD22010-2充电模块以其高可靠性、易用性、长寿命等特征享誉电力行业、石化、冶金等行业，当前网上采用HD22010-2模块组屏的直流屏不少使用年限已超过15年，HD22010-2充电模块工业级产品的品质无愧于广大用户对艾默生品牌的口碑。广深直流屏服务中心在对用户的变电站巡检过程中，对很多HD22010-2模块做过稳压指标、稳流指标、纹波系数等测试，即使经过这么多年的使用，各种指标依然符合或优于国家标准。
1.HD22010-2直流屏模块的外观
HD22010-2充电模块的外型如下图所示。
图1-1 HD22010-2直流屏模块的外观
如需HD22010-2的CAD版图纸可以联系广深直流屏技术服务中心4009936610或从www.zhiliuping.cn下载
2. HD22010-2充电模块工作逻辑系统图
HD22010-2充电模块逻辑图如下图：
图1-2 HD22010-2模块逻辑系统图
三相交流电源经过EMI滤波器输入到整流电路，将交流整流为脉动的直流输出，通过无源功率因数校正（PFC）电路，将脉动的直流转换为平直的直流电源，DC/AC高频逆变器将直流转换为高频交流电源，通过高频整流电路将高频的AC转换为高频脉动的直流，此直流通过高频滤波输出。
其中DC/AC高频变换电路在脉宽调制（PWM）电路的控制下通过调整变换电路的脉冲宽度，以实现电压调整（包括稳压和电压整定）。整个充电模块在微机系统的监控下工作，包括模块的保护、电压调整等，同时微机实现将充电模块的运行数据上报到监控模块和接受监控模块的控制命令。
3. HD22010-2充电模块技术指标
HD22010-2直流屏模块的主要作用是实现AC/DC（交流变换成直流输出）变换。充电模块可以在自动（监控模块控制）和手动（人为控制）两种工作方式下工作。该系列直流屏模块有四种型号，以适应用户的不同需要，见下表。
表1-1 HD22010-2直流屏模块型号及输出
充电模块 |
输出 |
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HD22010-2 |
输出220V/10A |
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HD22005-2 |
输出220V/5A |
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HD11020-2 |
输出110V/20A |
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HD11010-2 |
输出110V/10A |
HD22010-2充电模块的通用技术指标如表1-2～表1-4所示。
表1-2 HD22010-2充电模块输入特性表
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项目 |
指标 |
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输入电压 |
323V～475V（三相三线制） |
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输入电流 |
HD22010-2≤8A HD22005-2≤4A HD11020-2≤8A HD11010-2≤4A |
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交流输入频率 |
50Hz±10％ |
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功率因数 |
≥0.92 |
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效率 |
≥94％ |
表1-3 充电模块输出特性表
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项目 |
指标 |
备注 |
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输出电压范围 |
198～286V（220V系列） |
99～143V（110V系列） |
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输出电流 |
HD22010-2：额定输出10A HD22005-2：额定输出5A |
HD11020-2：额定输出20A HD11010-2：额定输出10A |
最大输出为额定值的105％～110％ |
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电压上升时间 |
3～8秒 |
软启动时间 |
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输出恒流范围 |
10％～100％ |
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稳流精度 |
≤±1％ |
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负载电压纹波系数 |
≤0.03％ |
≤0.05％ |
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稳压精度 |
≤±0.5％ |
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温度系数（1/℃） |
≤0.2‰ |
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表1-4 HD22010-2充电模块保护特性表
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项目 |
指标 |
备注 |
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模块输出回缩值 |
回缩值≤40％额定模块电流输出，可恢复 |
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输出过压保护 |
220V系列：291±4Vdc |
110V系列：145±2Vdc |
可由监控模块设置 |
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输出欠压告警 |
220V系列：194±4Vdc |
110V系列：97±2Vdc |
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输入过压保护点 |
480±5Vac，可恢复，回差5～15V |
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输入欠压保护点 |
318±5Vac，可恢复，回差10～20V |
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缺相保护 |
可恢复 |
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过温保护 |
过温保护点：85℃，降温后恢复 |
精度：±5℃ |
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表1-5 HD22010-2充电模块监控功能说明
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序号 |
项目 |
指标 |
备注 |
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1 |
遥信 |
将模块的保护信号（交流过、欠压，缺相，输出过、欠压，模块过温等信号）和故障信号传递给监控单元 |
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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报监控单元 |
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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，可以屏蔽监控单元的控制 |
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4 |
遥调 |
根据监控单元的命令，调节模块的输出电压 |
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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 |
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5 |
显示 |
充电模块监控板控制充电模块的LED表头显示模块的输出电流、电压 |
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4.HD22010-2充电模块电气接口
HD22010-2充电模块通过模块后面板的一体化输出插座输出信号，充电模块后面板布置如下图所示。
图1-3 充电模块后背板布置图
一体化端口各引脚信号如下图所示。
图1-4 充电模块输出一体化端口定义图
HD22010-2模块接口特性如下表所示。
表1-6 接口特性
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信号名称 |
引脚号 |
信号定义 |
特性说明 |
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交流输入 |
1 |
V相输入 |
模块的交流电源输入端，输入方式为三相三线制 |
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2 |
U相输入 |
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3 |
W相输入 |
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4 |
保护地PE |
为模块的保护地引出端，内部和模块外壳相连接 |
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通讯接口 |
12 |
DATA＋ |
弱信号端，模块和上级设备的通讯接口，为串行异步传输模式，接口电平为RS485 |
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15 |
DATA－ |
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均流接口 |
21 |
均流信号＋ |
弱信号端，两个或者两个以上的模块输出并联时，需要将此端并联，以实现模块均分负载 |
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24 |
均流信号－ |
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直流输出 |
26 |
输出正极 |
模块的直流输出端，输出和机壳之间隔离 |
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29 |
输出负极 |
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