ER22010/T整流模块简介

时间：2019-05-02

作者：福建省二电新能源科技有限公司

ER22010/T整流模块简介

ER22010/T Utilitysure 系列整流模块采用当代先进的电源技术和工艺，专门为各类变电站、电厂及其它直流供电场合的直流屏而设计。具有高效、高功率密度、高可靠性、智能化控制和造型美观等特点。

ER22010/T Utilitysure 系列整流模块采用智能风冷的散热方式，功率密度高，占用空间少；采用 2U×4U 标准设计，内置逆止二极管，组屏简便。

型号说明整流模块型号说明见下图。

交流三相输入

额定输出电流 10A 额定输出电压 220Vdc 艾默生整流模块

图2-1 ER22010/T 系列整流模块型号说明

表2-1 产品系列及订货信息

名称	型号	编码	单位	定购指南	备注
整流模块	ER22010/T	02130825	PCS	根据系统要求配置个数	智能风冷设计，含一体化插座（附件）
整流模块	ER11020/T	02130839	PCS	根据系统要求配置个数	智能风冷设计，含一体化插座（附件）

整流模块由三相无源 PFC 和 DC/DC 两个功率部分组成。在两功率部分之外还有辅助电源以及输入、输出检测及保护电路。

前级三相无源 PFC 电路由输入 EMI 和三相无源 PFC 组成，用以实现交流输入的整流滤波和输入电流的校正，以满足相关的输入电流谐波和 EMC 标准。

后级的 DC/DC 变换器由 DSP 产生PWM 波控制前级PFC 输出的直流电压、经过高频变压器输出后再整流滤波输出直流电压，从而将前级整流电压转换成电力操作电源要求的稳定的直流电压。

辅助电源在三相无源 PFC 之后，DC/DC 变换器之前，利用三相无源PFC 的直流输出，产生控制电路所需的各路电源。

输入检测电路实现输入过欠压、缺相等检测功能。DC/DC 的检测保护电路包括输出电压电流的检测，散热器温度的检测等，所有这些信号用于 DC/DC 的控制和保护。

CAN 总线用于实现整流模块与主监控模块的通讯以及整流模块间的均流。

外观及接口

2）指示灯

前面板上有 3 个指示灯，功能见下表。

表2-2 面板指示灯功能

指示灯	名称	状态	指示含义
（绿色）	电源指示灯	亮	有交流输入电源
（绿色）	电源指示灯	灭	无交流输入电源
（黄色）	保护指示灯	亮	交流输入过/欠压；交流缺相；直流输出欠压；过温保护；模块不均流；地址重复（具体信息参见故障代码）
		灭	无告警或保护发生
		闪烁	模块处于手动运行方式
(红色）	故障指示灯	亮	输出过压保护风扇故障（具体信息参见故障代码）
(红色）	故障指示灯	灭	无故障发生

3）按键

整流模块有两个按键，上键（▲）和下键（▼）。通过按键，可查看整流模块信息。例如整流模块输出电压 234V、输出电流 6.5A、地址 3、运行在自动方式、分组号 2，按▲或▼

通过按键还可设置整流模块参数：手动输出电压、整流模块地址、整流模块分组号、整流模块运行方式(手动/自动)。设置步骤如下：

①按▲或▼，将当前的显示切换到要更改的信息界面。

②按下▲或▼大约 2.5 秒后释放，可看到显示闪烁。

③按▲或▼更改设置值。

④按下▼大约 2.5 秒后释放以保存数据；若放弃更改，按下▲大约 2.5 秒后释放即回复到以前的设置值。

下面以将整流模块运行方式由“自动”设置为“手动”为例，说明设置方法。先按▲或▼直到出现按▲或▼大约 2.5 秒释放，界面闪烁，再按▲，出现界面后，按下▼2.5 秒保存。

的界面，

整流模块地址可设置范围为 0～30，亦即每组整流模块的较大并机数为 31 个。整流模块分组号可设置范围为 1～3。整流模块只在相同分组号组内进行均流，组间不均流。因此不同整流模块组 CAN 总线可以接到主监控模块的同一 CAN 口，实现一个主监控模块对多个整流模块组的控制管理。整流模块地址是监控单元识别各整流整流模块的一标志，同一电源系统中整流模块的地址设置（分组号+整流模块地址）不能相同。对于同一个整流模块，整流模块通信地址设置必须与监控单元中的整流模块地址设置相同，否则将出现通信异常。

在自动控制方式下，整流模块的输出电压、限流点、开关机均由监控单元进行控制，人工无法进行干预。如果整流模块连接到合闸母线上对电池进行充电，一般应设置为自动控制方式。

在手动控制方式下，整流模块的输出电压由上述介绍的设置方式进行调节。整流模块的输出电压、限流点和开关机等均不受监控单元控制，但可以将整流模块的运行参数上报给监控单元。如果整流模块连接到控制母线上，则整流模块需输出单一的稳定电压，此时应将整流模块设置为手动控制方式，整流模块的输出电压按上述介绍的设置方式进行调节，限

流点全部放开，为 110％。手动控制方式下的整流模块与自动控制方式下的整流模块之间也不均流，因此不同控制方式下的整流模块都可以连接到主监控模块的同一 CAN 口。

& 注意

手动输出电压较高可设臵到 320V（ER22010/T）/160V(ER11020/T)，因此在系统正常时请勿随意调节该按键。由于不同用户选择蓄电池的节数有差异，为安全起见，整流模块的输出在出厂时已整定在浮充电压值 234V（ER22010/T）

/117V(ER11020/T)上。

1. 一体化插座

ER22010/T 系列整流模块输入输出接口，整流模块侧采用金手指的形式，系统侧采用一体化插座，可热插拔，因此整流模块安装维护较为方便。一体化插座安装尺寸如下图所示，其管脚详细说明见下表。

& 注意

一体化插座 PCB 与整流模块后部外框距离应当大于 3mm 且小于 4mm。

表2-3 一体化插座管脚说明

信号名称	丝印	特性说明
交流输入	V	整流模块的交流电源输入端，输入方式为三相三线制
	U
	W
直流输出	OUT＋	输出正极	整流模块的直流输出端，输出和机壳之间隔离；
	OUT－	输出负极
保护地	PE	整流模块的保护地引出端，内部已经和整流模块外壳连接
通讯接口	CAN＋	CAN 通讯总线正极	CAN 总线同时也用来实现整流模块的均流
	CAN－	CAN 通讯总线负极

主要功能

1. 保护功能

整流模块具有以下保护功能：输入过/欠压保护、输出过压保护、输出欠压告警、短路保护、缺相保护、过温保护和风扇故障告警。

具体保护特性见下表。

表2-4 ER22010/T 系列整流模块告警及保护特性

项目	ER22010/T	ER11020/T	备注
输入过压保护点	＞475Vac，恢复回差 10～25Vac		保护后无 DC 输出，可自恢复
输入欠压保护点	＜323Vac，恢复回差 10～25Vac		保护后无 DC 输出，可自恢复
输出过压保护点	硬件：＞324V	硬件：＞164V	保护后无 DC 输出，不可自恢复，需要重新上电启机；软件过压保护点，自动在输出电压上限设定值叠加 3V。
输出过压保护点	软件：输出电压上限 +3V	软件：输出电压上限+3V	保护后无 DC 输出，不可自恢复，需要重新上电启机；软件过压保护点，自动在输出电压上限设定值叠加 3V。
输出欠压告警	小于输出电压下限，	小于输出电压下限，	保护后有 DC 输出，可自恢复保护点可通过监控单元设置
输出短路回缩	自动限流到 110％额定电流，可自恢复
缺相保护	自动限流到 50%额定电流，可自恢复
过温保护	检测温度达到预设值自动保护		可自恢复
风扇故障告警	风扇出现故障或者堵转时自动告警		告警时无输出，堵转故障排除后可自恢复
风扇控制	采用环境温度和输出电流联合控制风扇转动的方式		自动无级调速

整流模块保护/告警信息以故障代码的形式在 LED 上实时的闪烁显示。故障代码如下表所示。

表2-5 故障代码显示含义

故障代码	代码含义
E31	输出欠压
E32	整流模块过温
E33	交流过欠压
E34	交流缺相
E36	输出过压
E37	地址重复
E38	风扇故障
E39	均流告警

2. 通信功能

整流模块通过 CAN 方式与监控单元通信，将整流模块输出电压和电流、整流模块保护和告警信息发送给监控单元。在自动方式下，接受并执行监控单元下发的控制命令。具体通信功能见下表。在手动方式下，整流模块不接受监控单元的控制，但可以上报相关信息。

表2-6 ER22010/T 系列整流模块通信功能

序号	项目	指标
1	遥信	将整流模块的保护信号（交流过、欠压，缺相，输出过、欠压，整流模块过温等信号）和故障信号传递给监控单元
2	遥测	测量整流模块的输出电压、电流，送整流模块表头显示并上报监控单元
3	遥控	根据监控单元的命令，控制整流模块的开/关机，均/浮充转换
4	遥调	根据监控单元的命令，调节整流模块的输出电压
4	遥调	根据监控单元的命令，在 10％～100％范围内调节整流模块的输出电流限流点

& 注意

在进行系统配臵时，若某一整流模块处于系统 CAN 总线的较远端，则需要在该整流模块的 CAN+和 CAN-之间接入 120

欧姆电阻，以实现 CAN 总线的阻抗匹配。

性能参数

1. 环境要求

环境要求见下表。

表2-7 ER22010/T 系列整流模块环境要求

项目	指标
工作温度	－10℃～+65℃，－40℃可以正常起机，+ 45℃以上降功率输出
储存温度	－25℃～+65℃
相对湿度	≤95％
大气压力	80～106kPa（对应海拔高度约 0～2000m）^*
冷却方式	智能风冷
注：海拔*过 2000m 需降额使用，降低工作环境温度 1℃/100m

2. 输入特性

输入特性见下表。

表2-8 ER22010/T 系列整流模块输入特性

项目	指标
输入电压	323V～475V（三相三线制）
输入电流	≤6A
交流输入频率	45Hz～65Hz
效率	≥92％
输入功率因数	≥0.92

3. 输出特性

输出特性见下表。

表2-9 ER22010/T 系列整流模块输出特性

项目	ER22010/T	ER11020/T
输出电压范围	176V～320V	88V～160V
额定输出电流	10A	20A
较大输出电流	11A（输出电压 260V）	22A（输出电压 130V）
电压上升时间	3～8 秒（软启动时间）
输出恒流范围	10％～110％
稳流精度	≤±0.5％（20％限流测试）
负载电压纹波系数	≤0.1％
稳压精度	≤±0.5％
温度系数（1/℃）	≤0.2‰
均流不平衡度	≤±3％（50％～100％额定负载）

4. 音响噪音：＜52dB

5. 绝缘电阻与绝缘强度

1）绝缘电阻

输入端、输出端对外壳之间以及输入对输出之间的绝缘电阻＞2MΩ （试验电压 500Vdc）。 2）绝缘强度

加强绝缘：输入端、输出端、CAN 通讯端分别短接后，在输入端与 CAN 通讯端，输出端与 CAN 通讯端分别施加 4242V

直流电压（或者 3000V 交流电压）1 分钟，无击穿或飞弧现象。

基本绝缘：输入端、输出端短接后，在输入/输出端与外壳之间施加 2850V 直流电压（或者 2000V 交流电压）1 分钟，无击穿或飞弧现象。

6. 安规及 EMC 的标准等级

符合 CE（EN 60950-1）安全标准，EMC 满足以下相关标准。

表2-10 ER22010/T 系列整流模块符合的 EMC 标准

地区	标准
中国	GB9254-1998
	GB/T17625.1-1998
	GB/T17625.2-1999
	GB/T17618-1998
欧盟	EN61000-6-2: 2005
欧盟	EN61000-6-4: 2007

7．MTBF＞250,000 小时

2.1.1 安装设计

整流模块机械参数

1. 整流模块外形尺寸（长×宽×高）：315mm×88mm×176mm

2. 整流模块重量：＜6kg

安装设计

1. 整流模块采用智能风冷散热方式，风扇安装于整流模块前部，从整流模块前方抽风吹向整流模块后方。因此在安排整流模块位置时，应保证整流模块前后散热风道的畅通。

2. 整流模块不应直接连接到系统交流母线上。为了方便整流模块的单个维护，以及整流模块内部交流短路时能够从系统自动脱开，整流模块交流输入进线处应分别设置单独的空气开关。

电缆可以选择非屏蔽电缆，根据实际情况选取适当长度的电缆，电缆规格如下表所示。整流模块安装尺寸见下图。为方便使用，我司提供整流模块的配套插框，其安装尺寸见图 2-8。

& 注意

1. 整流模块交流输入进行处应分别设臵单独的空气开关，否则若某个整流模块内部发生交流短路，无法从系统脱开，可能有导致系统瘫痪的风险！

2. 系统设计时，整流模块一体化插座必须可靠固定在机柜上，以防止一体化插座与机柜短路，或者机柜受到振动时，一体化插座松动发生危险。

3. 整流模块具备热插拔功能，但禁止在易燃环境中对整流模块进行热插拔！

在系统接线时，禁止将输出直流母线的正负极反接，否则将造成整流模块损坏。

词条
词条说明
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