一、产品概述
l 采用谐振软开关技术和碳化硅半导体器件,效率高,干扰小;
l 输出电压从从0V~1000V满量程无级设置;
l 输出电流可以从0A~600A满量程无级设置;
l 具有过热、过压、欠压、过流、直通保护等保护功能,安全可靠;
l 可根据负载和温度自动调整风机转速,延长风机寿命;
l 短路时可持续输出限制电流而不损坏;
l 采用DSP数字控制技术,具有均流功能,可以100个电源系统并联成3MW系统;
l 可通过系统触摸屏编程电压、电流曲线;
l 适用于UPS、光伏逆变器、蓄电池、超级电容、电动汽车、储能、高压直流供电等领域。
二、参考标准
GB/T 3859.1-93《半导体变流器-基本要求的规定》
GB/T 3859.2-93《半导体变流器-应用导则》
GB/T 3797-2005《电气控制设备》
IEC60439《低压开关设备和控制设备》
IEC60146《半导体变流器》
IEC60255《电气保护继电器》
IEC60529《外壳防护等级》
GB3859《半导体电力变流器》
GB13422《半导体电力变流器电气实验方法》
GB10236《半导体电力变流器与电网相互干扰及其防护方法导则》
GB3906《低压系统设备绝缘配合》
GB/T14549《电能质量-公用电网谐波》
GB 4208-2008 《外壳防护等级(IP代码)》
IEC60077《电力牵引设备规则》
IEC60411-4《车辆用直接直流变换器》
GB50157-2003《地铁设计规范》
GB10411-2005《城市轨道交通直流牵引供电系统》
三、技术参数
项目 | DC1000V-600A可编程直流电源系统 | |
输入 | 输入制式 | 三相三线+地线 |
输入电压 | AC380V(-20%~+25%) | |
输入频率 | 40Hz~70Hz | |
额定输入电流 | 1000A | |
效率 | >95% | |
输出 | 输出电压可调范围 | 0~1000V |
输出电流可调范围 | 0~600A | |
额定输出功率 | 600kW | |
输出纹波+噪声 | (<1%+500mV)p-p | |
输出电压精度 | 0.5% | |
输出电流精度 | 1% | |
电压分辨率 | 0.1V | |
电流分辨率 | 0.1A | |
控制模式 | 恒压/恒流 | |
输出过压保护 | 超过1.1倍 | |
安全与防护 | 绝缘电阻 | ( 输入、输出对机壳 )>10MW(2500Vdc) |
绝缘强度 | 输入对机壳 : 2000VAC(按DC2800V测试)漏电流<20mA, 1min无飞弧、击穿现象 输出对机壳 : 3000VAC(按DC4200V测试),漏电流<20mA, 1min无飞弧、击穿现象 输入对输出 : 3000VAC(按DC4200V测试),漏电流<20mA, 1min无飞弧、击穿现象 | |
保护功能 | 电网侧防雷 | C级防雷 |
输出短路保护 | 恒流输出 | |
输出短路能量 | <2000J | |
内部保护 | 过热保护、直流母线过压保护、辅助电源故障保护、软启动异常保护、输入过压保护、输入欠压保护、输出过压保护、输出反灌保护 | |
操作面板 | 10英寸触摸屏 | |
后台通信接口 | RS485 9600bps | |
电磁兼容 | 传导、辐射骚扰 | EN55022 A级 |
噪声 | 噪声 | <70dB(前面板离开1m处) |
工作环境 | 温度 | -10~45 |
湿度 | 5%~95% | |
海拔 | <3000米 | |
防护等级 | IP21 | |
通风方式 | 前进风后出风 | |
结构尺寸 | 重量 | 约900kg |
尺寸(宽*深*高) | 600*800*2000mm*2柜 |
四、产品技术原理
4.1 系统原理
系统电气原理
电源系统主要由输入、输出配电,系统监控、电源模块组成。
系统配电主要包括输入、输出配电开关、防雷器、隔离二极管等,均选用国际名牌产品。系统面板具有急停、电压电流显示、指示灯等功能。
电源模块选用15个40KW 1000V高频模块化可编程电源,容量为600kW,具有一定余量,模块可以实现自主均流。模块可以方便拆卸、更换,实现模块级维护,便于系统维修维护,维修备件标准化。
主电路包括输入EMI滤波、浪涌抑制、PFC整流、LLC谐振隔离DCDC、输出整流等部分。电源模块的输入、输出均配置了熔断器,有效隔离局部短路故障。输出配有隔离二极管,防止负载电压反灌和并联模块串扰。交流侧PFC整流采用双管三电平PFC技术,功率因数高,器件应力低。DC/DC采用高频谐振软开关技术,零电流切换,IGBT应力低,输出高压二极管无尖峰电压和反向恢复,可以实现最高达4400V电压输出。
主功率开关过程为零电压、零电流特性,应力低,可靠性高; 开关瞬间,功率器件的电流为零,因此基本没有尖峰电压; 软开关特性提高了效率,降低了电磁干扰。
4.3数字控制技术
主控制板采用TMS320F2808高性能32位DSP为主控芯片,具有浮点运算能力,运算速度达100MIPS,具有12位高精度AD采样 。 逻辑电路采用ALTERA 的MAX V可编程逻辑芯片,具有集成度高、开发周期短、可根据用户需求灵活编程等优点。 主控制器与监控采用RS485总线通讯,将变流器运行参数发送给监控,将用户指令通过监控下发至控制器。 采用数字式的电压-电流双环控制算法、谐振软开关控制,出厂前对每台电源进行零点和增益校准,确保每台电源的输出误差在0.2%以内,长期漂移不超过0.1%。
电流内环采用数字化平均电流控制技术,具有响应速度快、抗干扰能力强的特点。电压外环采用数字PID调节技术,具有相应速度快、无静态误差的优点。
4.4 系统监控
系统监控采用10“屏幕,800*600真彩电阻式触摸屏,支持CAN、RS485、RS232、 Ethernet接口, 可在-25~50℃环境下工作, 防护等级IP65,正面防水。用户可以通过触摸屏进行现场设置、操作电源系统,也可以通过后台监控软件进行远程监控操作。
机柜触摸屏操作界面
远程监控软件操作界面
五、产品外观结构
单台产品外尺寸:长600mm*宽800mm*高2000mm*2柜
正面控制部分: 采用10寸触摸屏控制
进线和出线部分:后下方铜排进出线
六、应用案例
DC1000V/600A 高压直流接触器电寿命测试系统
超级电容轻轨车充电系统
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