高压直流充电模块技术手册及通讯协议

高压直流充电模块技术手册及通讯协议
目录
第1章：概述 (3)
第2章：SZ75020T整流模块介绍 (4)
2.1结构及接口 (4)
2.1.1 模块外观 (4)
2.1.2 前面板 (4)
2.1.3 后面板 (5)
2.2整流模块工作原理 (7)
2.3整流模块主要功能 (7)
2.3.1 保护功能 (7)
2.3.2 其它功能 (8)
2.4整流模块性能参数 (9)
2.4.1 环境要求 (9)
2.4.2 输入特性 (9)
2.4.3 输出特性 (9)
2.4.4 其他特性 (10)
2.5整流模块安装尺寸 (11)
第3章包装维护 (12)
2.6.1 运输包装 (12)
2.6.2贮存 (12)
2.6.3开箱及检查 (12)
2.6.4随机文件及附件 (12)
第4章：使用注意事项及处理 (13)
2.7.1 模块接线 (13)
2.7.2 模块均流 (13)
2.7.3 输出电压设定 (13)
2.7.4模块地址设定 (13)
2.7.5 模块告警现象及处理 (13)
2.7.6使用维护 (14)
附录 (15)
第1章：概述
直流整流模块是本公司推出的高端高性能直流整流模块。

模块采用三电平PWM整流、LLC软开关三电平直流变换、全数字控制（DSP）、CAN总线交互等技术。

产品应用于大型超级电容充电、大型电池组充电；应用于电动汽车充电站、换电站；应用于无交流感应电机负载的任何用电场所等。

本模块不仅很好的满足市场的需求，还能从客户实际应用角度出发，为客户提供真正经济、可靠、便利的系统解决方案。

其主要特点集中体现在：
●模块采用最新三电平拓扑电路，全数字控制，智能化程度高；具有重量轻、体积小、工作稳
定、效率高、安全可靠等特点。

●模块可用于电动车充电系统；可以进行恒流充电、恒压充电以及浮充。

电流、电压可以连续
大范围调节。

●具有过温、输出过压、过流、输入过压欠压等保护功能，有LED显示和警告。

●模块可以通过系统监控模块控制，也可以通过电池BMS管理系统进行控制（单台工作时）。

●模块输入电压范围宽，全电压范围380Vac±15%交流电压，输入端功率因数0.998，相对谐波
总电流小于5%。

不对电网造城污染。

●输出调压范围可达75%的额定电压，输出电流0～20A调整。

●模块带防反灌电路，防止电池倒灌。

不需要再外加二极管。

●模块通讯接口丰富，1路CAN总线.
第2章：SZ75020T整流模块介绍
本公司生产的SZ75020T模块额定输入为交流市电三相三制，输出为750V DC / 20A是目前整流电源市场上最为主流的规格，下面将做系统的介绍：
2.1 结构及接口
2.1.1 模块外观
SZ75020T整流模块的外观如下图：
图2-1 整流模块的外观
2.1.2 前面板
SZ75020T整流模块前面板功能如下所示
1）LED面板
LED灯可显示模块告警、运行方式等信息。

电压显示精度为±0.5V，电流显示精度为±0.2A。

2）指示灯
模块面板上有3 个指示灯，分别为电源指示灯（绿色）、保护指示灯（黄色）和故障指示灯（红色），见下表。

指示灯名称状态说明
(RUN)绿灯运行指示灯亮正常工作。

灭
有保护或故障。

(ALM)黄灯
保护指示灯 亮
交流输入过/欠压；PFC 母线过/欠压；交流缺相；过温保护；地址重复。

灭
无告警或保护发生
(FAULT)红灯 故障指示灯 亮
输出过压保护；风扇故障；输出短路 灭
无故障发生
表2-1 面板指示灯说明
3） 拉手及模块紧固螺丝
拉手可方便模块的组装及维护，紧固螺丝有利于更好第固定整流模块，防止意外松脱。

2.1.3 后面板
SZ75020T 整流模块的后面板如下图所示：
图2-3 整流模块外形
图2-4右边输入端子说明
1）右边输入端子说明
项目
引脚号 信号定义
备注
交流输入
U A 模块的交流电源输入端，输入方式为三相三线制
V
B
W C PE
PE
模块的保护地引出端，内部已经和模块外壳连接
图2-5左边输出端子说明
2）左边输出端子说明
项目 引脚号 信号定义 备注
直流输出
OUT+
＋
模块的直流输出端，输出和机壳之间隔离
OUT- －
1 H 8Pin端子通讯（多个模块并联时，需要在终端加入120
CAN1（A）接出线
欧姆电阻，保证通讯正常）
2 L
整流模块配有热插拔转接插座，方便系统接线。

2.2 整流模块工作原理
整流模块工作原理如下图：
图2-4 整流模块原理图
整流模块接入380Vac三相市电（三相三线制），经EMC滤波，三电平有源PFC对输入电压和电流进行校正，其输出供全桥三电平DC-DC变换电路；当辅助电源正常工作后，电源指示灯显示，辅助电源给控制电路供电，控制电路控制模块启动。

APFC部分、DC-DC部分工作均由DSP控制。

本模块用于电源系统时，本模块用于充电系统时，在没有监控的情况下模块无输出。

当到充电准备工作完成后，由充电控制模块控制进入充电状态；此设备也可以直接通过CANBUS与BMS通讯（单机使用），当设备检测到有CAN通讯时，此时设备转由BMS控制，充电电压和电流由BMS控制。

2.3 整流模块主要功能
2.3.1 保护功能
1）输入过/欠压保护
模块具有输入过/欠压保护功能。

当输入电压在380±15%范围外时，模块保护，无直流输出，保护指示灯（黄色）亮。

电压恢复到380±15%之内后，模块自动恢复工作。

若充电模块的交流输入电源出现过、欠压时，模块即刻停机，无输出电压，面板上“保护ALM”黄灯亮。

当交流输入电源恢复正常后，面板上“保护ALM”黄灯灭，模块自动启动，正常运行。

2）输出过压保护/欠压告警
模块具有输出过压保护欠压告警功能。

当输出电压大于380+15%时，模块保护，无直流输出，保护指示灯（黄色）亮。

模块不能自动恢复，必须将模块断电后重新上电。

当输出电压小于380-15%时，模块告警，有直流输出，保护指示灯（黄色）亮。

电压恢复后，模块输出欠压告警消失。

充电模块的直流输出电压大于其直流输出过压保护值时，模块停机；面板上“故障FAULT”红灯亮，无直流输出电压，模块将被锁定无输出，需输入掉电才能重起。

3）短路保护
充电模块内部设有输出短路打嗝工作，可承受连续短路而不损坏模块，面板上“故障FAULT”红灯亮。

当短路恢复正常后，面板上“故障FAULT”红灯灭，模块自动启动，正常运行
4）缺相保护
模块具有缺相保护功能。

当正常工作后，当输入缺相时，模块关闭，无直流输出。

5）过温保护
模块的进风口被堵住或环境温度过高导致模块内部的温度超过设定值时，模块进入限功率输出。

若模块内部温度持续上升，则模块进入过温保护，模块面板的故障指示灯（红色）亮，模块无电压输出。

当异常条件清除、模块内部的温度恢复正常后，模块将自动恢复为正常工作。

当充电模块中的整流二极管后段上部与散热器温度接触部分的温度超过100℃时，模块将自动停机，面板上“保护ALM”黄灯亮。

温度降低至正常后，整流模块会自动启动，进入正常运行。

6）报警及显示
整流模块设有多种报警指示，各报警也可通过CAN通讯口上传到上层监控装置。

2.3.2 其它功能
1）风扇温度控制，并机功能
风扇无级调速，模块通过对环境温度和输出电流综合考虑进行风扇调速控制。

并机功能，多台同型号的模块可以并联运行并自动均流。

若其中某台故障时可自动退出，且不影响其它模块的正常运行。

2）故障显示
指示灯名称状态说明
(RUN)绿灯运行指示灯亮正常工作。

灭有保护或故障。

(ALM)黄灯保护指示灯亮交流输入过/欠压；PFC母线过/欠压；
交流缺相；过温保护；地址重复。

灭无告警或保护发生
(FAULT)红灯故障指示灯亮输出过压保护；风扇故障；输出短路
灭无故障发生
表2-2 故障显示含义及处理建议
3）通信功能
模块可以CAN总线方式与上位机通信。

将模块输出电压和电流、模块保护和告警信息发送给上位机，接受并执行上位机下发的控制命令。

2.4 整流模块性能参数
2.4.1 环境要求
SZ75020T整流模块环境要求见下表：
项目指标
工作温度－25℃～50℃
储存温度－35℃～60℃
相对湿度≤95％
大气压力70～106kPa
冷却方式风冷
表2-4 SZ75020T充电模块环境要求
2.4.2 输入特性
SZ75020T整流模块输入特性见下表：
项目指标
输入电压380±15%（三相三线制）
输入电流≤28A
交流输入频率47～63Hz
输入电流谐波≤5%
效率≥94％
功率因数≥0.998
表2-5SZ75020T整流模块输入特性
2.4.3 输出特性
SZ75020T整流模块输出特性见下表：
项目指标
型号SZ75020T
输出电压范围350V～750V
额定输出电流0～20A
电压上升时间3～8 秒（软启动时间）
输出恒流范围10％～100％
稳流精度≤±0.5％（20％限流测试）
负载电压纹波系数≤0.5％（有效值）≤1％（峰值）
稳压精度≤±0.5％
温度系数（1/℃）≤0.2‰
均流不平衡度≤±5％（20％～100 ％额定负载）
表2-6 SZ75020T、整流模块输出特性
2.4.4 其他特性
1）机械参数
模块外形尺寸（长×宽×高）：86 mm（高）*230mm（宽）*475mm（深）
模块重量：＜15kg
2）音响噪音：＜60dB
3）绝缘电阻：输入端、输出端对外壳相互之间以及输入对输出之间的绝缘电阻＞10MΩ（试验电压1000Vdc）。

4）绝缘强度：输入端、输出端短接后，在输入/输出端与外壳之间施加50Hz、有效值为2000V 的交流电压1 分钟，无击穿或飞弧现象。

5）安规及EMC标准等级及判定
序号项目标准标准等级
1 静电放电抗扰性要求GB/T 17626.2-1998 表
2 Level
3 判据B
2 振荡波抗扰性要求GB/T 17626.12-1998 表2 Level
3 判据B
3 传导辐射干扰EN 55022 Class A
快速瞬变电脉冲群抗扰性要
GB/T17626.4-1998 Level 3 判据A 4
求
5 浪涌抗扰性要求GB/T17626.5-1998 Level 3 判据
A
6
由射频场感应引起的传导骚
扰抗扰性要求
GB/T17626.5-1998 Level 3 判据A
7 工频磁场抗扰性要求GB/T17626.8-1998 Level 4 判据A
8 阻尼振荡磁场抗扰度GB/T17626.10-1998 Level 4 判据A
9 射频电磁场辐射抗扰度GB/T17626.3-1998 Level 3 判据A
10
电压暂降、短时中断和电压
渐变抗扰性要求
IEC61000-4-11
95％0.5 Period 判据B
＞30％25 Period 判据B
＞90％250 Period 判据B 表2-7 安规及EMC标准
6）MTBF＞100,000 小时
2.5 整流模块安装尺寸
SZ75020T 整流模块安装尺寸见下图。

图2-6 整流模块安装尺寸（单位：mm）
第3章包装维护
注意
未经许可，严禁擅自打开模块外壳。

否则，由此造成的设备损坏以及人身伤害本公司概不负责。

同时，由此造成的技术秘密的泄漏，本公司保留追究相关法律责任的权利。

2.6.1 运输包装
因模块在系统上是靠前面板四个M4 的面板螺钉固定以防止模块滑脱，没有与机柜紧固连接。

在运输时，模块必须取下，单独包装发运。

严禁模块安装于机柜上运输，否则将造成系统机柜和模块损坏。

输出外接端子部分尤其需要小心包装，以免运输途中损坏。

2.6.2贮存
产品应放置在环境温度为(-20～+50)℃，相对湿度不大于90％，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性气体及爆炸性气体，同时防雨、防雪的室内。

2.6.3开箱及检查
设备运到安装地点后，要小心开箱，按装箱单检查图纸资料和备品备件是否齐全，外形是否有异样等，并做好登记。

2.6.4随机文件及附件
♣产品说明书 1份
♣合格证明书 1份
第4章：使用注意事项及处理
2.7.1 模块接线
模块输入端加三相交流空开（40A-3P），无中线；模块输入端需要接入PE线。

开机前先测输入电压，保证三相电压正常后上电，严禁缺相状态下的开机或使用。

三相电压不平衡度应小于10%。

保证接线正确、紧固。

高压输出注意人身安全。

正常使用
如系统无监控装置，则充电模块以默认设定电压值、限流值稳压限流运行。

如有监控装置，则按监控装置设定的电压值、限流值稳压限流运行。

2.7.2 模块均流
均流指的是连接到同一母线上的模块输出相同电流以均分负载。

模块出厂前已经经过严格的均流调试，在模块工作于自动控制方式下，任何模块设置为相同输出电压时，不需要作任何均流调整，模块也不提供外部调整的器件。

2.7.3 输出电压设定
在自动方式下，模块电压由监控模块指令控制。

未接通讯及接收到开机命令情况下，模块关闭输出，处于待机状态。

确认连线正确后即可送上交流电，整流模块将启动，通过后台软件可以设定及改变整流器模块的输出电压。

2.7.4模块地址设定
模块自动分配地址。

2.7.5 模块告警现象及处理
模块常见故障表现有：电源指示灯（绿色）灭、保护指示灯（黄色）亮、故障指示灯（红色）亮，同时数码管闪烁，指示故障代码。

各指示灯状态所指示常见故障及处理措施见下表。

指示灯名称状态说明
(RUN)绿灯运行指示灯亮正常工作。

灭有保护或故障。

(ALM)黄灯保护指示灯亮交流输入过/欠压；PFC母线过/欠压；
交流缺相；过温保护；地址重复。

灭无告警或保护发生
(FAULT)红灯故障指示灯亮输出过压保护；风扇故障；输出短路
灭无故障发生
2.7.6使用维护
模块风扇使用一段时间后，如果前网灰尘较多，需要做除灰尘处理，否则会出现模块过温降载情况，导致模块使用寿命缩短。

如果正常使用出现损坏后，联系售后服务人员及时更换即可。

附录
SZ75020T规格
项目技术指标产品型号规格SZ75020T
输入特性输入电压三相AC(380±15%)V 交流频率47~63Hz
功率因数≥0.99(额定工况) 电流谐波畸变率THD i ≤5%(额定工况) 满载效率≥94％(额定工况)
输出特性额定输出电压750V
最大输出电压≥760V
稳压输出
电压范围
350V～750V
额定输出电流20A
最大输出电流≥20A
限流调节范围10%～100%额定电流值
开机软启动时间（3～8）s
稳压精度≤±0.5﹪
输出电压整定误差≤±1﹪
稳流精度≤±1﹪（20%～100%额定输出电流）输出电流整定误差≤±0.3A
保护特性输入过压保护(437±10) V关机，可自恢复，回差电压(5～10) V 输入欠压保护(323±10) V关机，可自恢复，回差电压(5～10) V 输出过压保护750±10V
输出短路保护有
输出深度限流功能
在限流工作电压范围内，以限制输出电流的方式进行工作，
关机。

过温保护
模块内部发热器件最高温度不能超过器件本身最高耐温的
90%。

通信保护对上层监控通讯失败关机，5S通讯失败，关闭输出
人机
界面
LED指示灯指示运行（绿色）、保护（黄灯）、故障（红灯）
通讯设置上层监控设定通过CAN通信接收上层监控命令来设定充电参数
后台设定
用于出厂调试，由专业人员设定充电方式、充电电压、充
电电流
其它使用环境温度-20 ℃～+50 ℃
冷却方式风冷
防护等级大于IP20
音响噪声≤60 dB
外形尺寸（mm）
包括面板：86 mm（高）*230mm（宽）*475mm（深）
面板与模块高、宽一致。