NPB-1200-24 - интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторных батарей 24 В с цифровым управлением, программируемым профилем заряда и интерфейсом CANBus.
Назначение
NPB-1200-24 относится к серии высоконадежных интеллектуальных зарядных устройств MEAN WELL NPB-1200. Устройство предназначено для заряда свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторных батарей в промышленных, транспортных, телекоммуникационных и резервных энергетических системах. Модель реализует полностью цифровое управление, поддерживает 2- или 3-стадийный алгоритм заряда, программирование параметров через внешний программатор SBP-001, дистанционное управление и мониторинг по CANBus.
Расшифровка партномера
| Элемент | Значение | Описание |
| NPB | Серия | Интеллектуальное зарядное устройство аккумуляторов серии NPB |
| 1200 | Номинальная мощность | Класс мощности 1200 Вт |
| 24 | Номинальный класс выходного напряжения | Исполнение для систем 24 В |
Особенности
- Автоматическое определение диапазона заряда при сверхшироком диапазоне зарядного напряжения 21…42 В.
- Встроенный протокол CANBus для управления, настройки и мониторинга.
- Программируемая кривая заряда через SBP-001.
- Ручная настройка 2- или 3-стадийного заряда и выбор одной из 4 встроенных кривых заряда через DIP-переключатели.
- Комплекс защит: короткое замыкание, перенапряжение, перегрев, пониженное напряжение батареи, обратная полярность батареи без повреждения устройства.
- Сигналы Charger OK и Battery Full.
- Функция температурной компенсации для увеличения срока службы аккумулятора, только для свинцово-кислотных батарей.
- Широкий диапазон рабочей температуры от минус 30 до плюс 70 °C.
- Вентилятор постоянного тока с термозависимым управлением для снижения уровня шума.
- Дистанционное включение и отключение.
- Подходит для свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов.
- Соответствие требованиям IEC/EN/UL 62368-1 и IEC/EN 60335-1/2-29.
Области применения
- Автоматически управляемые транспортные тележки AGV.
- Электровелосипеды, электроскутеры, кемперы, автобусы, специальный транспорт.
- Роботизированные газонокосилки.
- Моющие роботы.
- Прогулочные и служебные суда, персональные яхты, рабочие катера.
- Системы видеонаблюдения.
- Телекоммуникационные базовые станции.
- Резервные решения для радиосистем.
- Оборудование и приборы с резервной аккумуляторной батареей.
Описание
NPB-1200-24 представляет собой компактное универсальное интеллектуальное зарядное устройство с широким диапазоном выходного напряжения. В основе лежит полностью цифровая архитектура управления с автоматическим определением напряжения аккумулятора. Модель ориентирована на задачи, где требуется сочетание универсальности, безопасности, гибкой настройки и высокой удельной мощности.
Для исполнения 24 В предусмотрен диапазон зарядного напряжения 21…42 В, что позволяет обслуживать различные аккумуляторные системы в пределах данного класса напряжения. Зарядное устройство может работать с несколькими типами химии аккумуляторов, а также поддерживает интеллектуальный режим автоматического определения напряжения батареи. Этот режим по умолчанию отключен и предназначен только для литиевых батарей, оснащенных BMS.
При использовании программатора SBP-001 доступны цифровая настройка зарядного напряжения и тока, выбор конфигурации зарядной кривой и установка ограничений по времени стадий заряда. Через DIP-переключатели на передней панели можно выбрать 2- или 3-стадийный режим, одну из 4 встроенных кривых заряда, а также в режиме автоматического выбора диапазона регулировать зарядный ток в пределах 50…100%.
Встроенный интерфейс CANBus обеспечивает интеграцию в профессиональные системы управления и позволяет дистанционно контролировать состояние зарядного устройства, управлять выходом и считывать параметры. В части безопасности реализованы контроль правильности напряжения и подключения аккумулятора, защита от переполюсовки, а также набор защит по аварийным режимам.
Основные электрические характеристики
| Параметр | Значение для NPB-1200-24 |
| Номинальная мощность | 1209,6 Вт |
| Номинальное исполнение по системе | 24 В |
| Напряжение заряда в режиме boost по умолчанию | 28,8 В |
| Напряжение плавающего заряда по умолчанию | 27,6 В |
| Диапазон зарядного напряжения | 21…42 В |
| Максимальный выходной ток | 36 А |
| Рекомендуемая емкость аккумулятора | 120…420 А·ч |
| Ток утечки от батареи, тип. | < 1 мА |
| КПД, тип. | 93% |
Выход
| Параметр | Значение |
| Напряжение boost по умолчанию | 28,8 В |
| Напряжение float по умолчанию | 27,6 В |
| Диапазон программируемого зарядного напряжения | 21…42 В |
| Максимальный выходной ток постоянного тока | 36 А |
| Максимальная выходная мощность | 1209,6 Вт |
| Рекомендуемая емкость аккумуляторной батареи | 120…420 А·ч |
| Ток утечки от батареи | < 1 мА |
Вход
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения переменного тока | 90…264 В AC |
| Диапазон входного напряжения постоянного тока | 127…370 В DC |
| Диапазон частоты | 47…63 Гц |
| Коэффициент мощности, тип. | >0,98 при 115 В AC; >0,95 при 230 В AC при полной нагрузке |
| Ток потребления, тип. | 12 А при 115 В AC; 6,5 А при 230 В AC |
| Пусковой ток, тип. | 50 А при холодном пуске от 230 В AC |
| Ток утечки | <1 мА при 240 В AC |
Защита
| Параметр | Значение |
| Короткое замыкание | Ограничение тока постоянным значением; отключение зарядного устройства через 5 с; восстановление после повторной подачи питания |
| Перенапряжение | 43…52 В |
| Режим защиты от перенапряжения | Отключение выходного напряжения с фиксацией; восстановление после повторной подачи питания |
| Перегрев | Отключение выходного напряжения; автоматическое восстановление после снижения температуры |
| Обратная полярность | Внутренняя защита с детектированием переполюсовки; без повреждения; восстановление после снятия аварии и повторной подачи питания |
Функции управления и заряда
| Параметр | Значение |
| Стадии заряда | 2 или 3 стадии, выбор через DIP-переключатели |
| Программируемые параметры заряда | Постоянный ток, ток окончания заряда, постоянное напряжение, плавающее напряжение; настройка через SBP-001 с ПК |
| Ручной выбор кривой заряда | 4 встроенные кривые через DIP-переключатели на панели |
| Автоматический выбор диапазона заряда | Поддерживается, см. функциональные настройки |
| Регулировка зарядного тока | 50…100% через потенциометр на панели, только в режиме auto ranging |
| Интерфейс CANBus | CANBus 2.0B; управление, настройка и мониторинг выходного напряжения, тока, кривой заряда, внутренней температуры, включения/отключения DC-выхода |
| Дистанционное управление | Замыкание: нормальная работа зарядного устройства; размыкание: останов заряда |
| Температурная компенсация | Посредством внешнего NTC-датчика |
| Управление скоростью вентилятора | В зависимости от внутренней температуры |
| Сигнал Charger OK | TTL-уровень; высокий уровень 4,5…5,5 В, низкий уровень -0,5…0,5 В |
| Сигнал Battery Full | TTL-уровень; высокий уровень 4,5…5,5 В, низкий уровень -0,5…0,5 В |
Условия эксплуатации
| Параметр | Значение |
| Рабочая температура | от -30 до +70 °C |
| Рабочая влажность | 20…95% RH, без конденсации |
| Температура хранения | от -40 до +85 °C |
| Влажность при хранении | 10…95% RH, без конденсации |
| Температурный коэффициент | ±0,05%/°C в диапазоне 0…50 °C |
| Вибрация | 10…500 Гц, 2G, 10 мин/цикл, 60 мин по осям X, Y, Z |
Безопасность и ЭМС
| Параметр | Значение |
| Стандарты безопасности | CB IEC62368-1, IEC60335-1/2-29, Dekra BS EN/EN62368-1, BS EN/EN60335-1/2-29, UL62368-1, EAC TP TC 004 |
| Испытательное напряжение изоляции | Вход-выход: 3 кВ AC; вход-земля: 2 кВ AC; выход-земля: 0,5 кВ AC |
| Сопротивление изоляции | Вход-выход, вход-земля, выход-земля: 100 МОм / 500 В DC / 25 °C / 70% RH |
| Эмиссия по проводимым помехам | BS EN/EN55032, класс B |
| Эмиссия по излучаемым помехам | BS EN/EN55032, класс A |
| Гармонические составляющие тока | BS EN/EN61000-3-2, класс A |
| Колебания напряжения | BS EN/EN61000-3-3 |
| Устойчивость к ЭСР | BS EN/EN61000-4-2, уровень 3, 8 кВ по воздуху; уровень 2, 4 кВ при контакте |
| Устойчивость к радиочастотному полю | BS EN/EN61000-4-3, уровень 2, 3 В/м |
| Устойчивость к быстрым переходным процессам | BS EN/EN61000-4-4, уровень 2, 1 кВ |
| Устойчивость к импульсным перенапряжениям | BS EN/EN61000-4-5, уровень 3, 1 кВ линия-линия; уровень 3, 2 кВ линия-земля |
| Устойчивость к наведенным ВЧ-помехам | BS EN/EN61000-4-6, уровень 2, 3 В RMS |
| Устойчивость к магнитному полю | BS EN/EN61000-4-8, уровень 1, 1 А/м |
| Провалы и прерывания напряжения | BS EN/EN61000-4-11, провал более 95% на 0,5 периода, провал 30% на 25 периодов, прерывание более 95% на 250 периодов |
Надежность, габариты и упаковка
| Параметр | Значение |
| MTBF | 517,5 тыс. ч минимум по Telcordia SR-332 (Bellcore); 47,5 тыс. ч минимум по MIL-HDBK-217F при 25 °C |
| Габаритные размеры | 250 x 158 x 67 мм |
| Масса | 1,93 кг |
| Упаковка | 4 шт. в коробке, 10 кг, 1,72 куб. фута |
Заводские кривые заряда для модели 24 В
2-стадийный режим
| DIP 2 | DIP 3 | Описание | Ток | Vboost |
| OFF | OFF | По умолчанию, программируемая | 36 А | 28,8 В |
| ON | OFF | Предустановленная, гелевая батарея | 36 А | 28,0 В |
| OFF | ON | Предустановленная, залитая свинцово-кислотная батарея | 36 А | 28,4 В |
| ON | ON | Предустановленная, AGM, LiFePO4 | 36 А | 29,2 В |
3-стадийный режим
| DIP 2 | DIP 3 | Описание | Ток | Vboost | Vfloat |
| OFF | OFF | По умолчанию, программируемая | 36 А | 28,8 В | 27,6 В |
| ON | OFF | Предустановленная, гелевая батарея | 36 А | 28,0 В | 27,2 В |
| OFF | ON | Предустановленная, залитая свинцово-кислотная батарея | 36 А | 28,4 В | 26,8 В |
| ON | ON | Предустановленная, AGM, LiFePO4 | 36 А | 29,2 В | 28,0 В |
Режим автоматического выбора диапазона заряда
В устройстве предусмотрен встроенный режим автоматического определения диапазона заряда. По умолчанию этот режим отключен. Он предназначен только для литиевых аккумуляторов, оснащенных BMS. В данном режиме зарядное устройство автоматически определяет напряжение подключенной батареи и соответствующим образом устанавливает зарядное напряжение. Начало заряда происходит только после распознавания допустимого уровня напряжения батареи.
В режиме автоматического выбора диапазона зарядное напряжение регулируется внутренним микроконтроллером. Потенциометр регулировки напряжения на передней панели в этом режиме не используется. Зарядный ток в этом режиме регулируется в пределах 50…100%.
Интерфейс CANBus
Поддерживается интерфейс CANBus 2.0B для управления, настройки и мониторинга. Через CANBus доступны управление включением и отключением, установка выходного напряжения и тока, чтение входного и выходного напряжений, выходного тока, внутренней температуры, состояния неисправностей, а также параметры зарядной кривой.
| Код команды | Наименование функции | Тип доступа | Байт данных | Описание |
| 0x0000 | Управление работой | R/W | 1 | Включение и отключение |
| 0x0020 | Установка выходного напряжения | R/W | 2 | Формат значения, коэффициент 0,01 |
| 0x0030 | Установка выходного тока | R/W | 2 | Формат значения, коэффициент 0,01 |
| 0x0040 | Статус неисправности | R | 2 | Аварийное состояние |
| 0x0050 | Чтение входного напряжения | R | 2 | Формат значения, коэффициент 0,1 |
| 0x0060 | Чтение выходного напряжения | R | 2 | Формат значения, коэффициент 0,01 |
| 0x0061 | Чтение выходного тока | R | 2 | Формат значения, коэффициент 0,01 |
| 0x0062 | Чтение температуры 1 | R | 2 | Внутренняя температура окружающей среды, коэффициент 0,1 |
| 0x0080 | Идентификатор производителя, байты B0-B5 | R | 6 | Наименование производителя |
| 0x0081 | Идентификатор производителя, байты B6-B11 | R | 6 | Наименование производителя |
| 0x0082 | Модель производителя, байты B0-B5 | R | 6 | Наименование модели |
| 0x0083 | Модель производителя, байты B6-B11 | R | 6 | Наименование модели |
| 0x0084 | Ревизия, байты B0-B5 | R/W | 6 | Версия встроенного ПО |
| 0x0085 | Расположение производителя, байты B0-B2 | R/W | 3 | Местоположение производства |
| 0x0086 | Дата изготовления, байты B0-B5 | R/W | 6 | Дата изготовления |
| 0x0087 | Серийный номер, байты B0-B5 | R/W | 6 | Серийный номер изделия |
| 0x0088 | Серийный номер, байты B6-B11 | R/W | 6 | Серийный номер изделия |
| 0x00B0 | Постоянный ток кривой заряда | R/W | 2 | Формат значения, коэффициент 0,01 |
| 0x00B1 | Постоянное напряжение кривой заряда | R/W | 2 | Формат значения, коэффициент 0,01 |
| 0x00B2 | Плавающее напряжение кривой заряда | R/W | 2 | Формат значения, коэффициент 0,01 |
| 0x00B3 | Ток окончания заряда | R/W | 2 | Формат значения, коэффициент 0,01 |
| 0x00B4 | Конфигурация кривой заряда | R/W | 2 | Настройка зарядной кривой |
| 0x00B5 | Тайм-аут стадии CC | R/W | 2 | Ограничение времени стадии постоянного тока |
| 0x00B6 | Тайм-аут стадии CV | R/W | 2 | Ограничение времени стадии постоянного напряжения |
| 0x00B7 | Тайм-аут стадии FV | R/W | 2 | Ограничение времени стадии float |
| 0x00B8 | Статус заряда | R | 2 | Отчет о состоянии заряда |
| 0x00B9 | Сброс напряжения батареи после полного заряда | R/W | 2 | Точка сброса напряжения кривой заряда после полного заряда батареи |
| 0x00C0 | Коэффициент масштабирования | R | 2 | Масштабный коэффициент |
| 0x00C1 | Системный статус | R | 2 | Состояние системы |
| 0x00C2 | Системная конфигурация | R/W | 2 | Конфигурация системы |
Сигналы состояния и дистанционное управление
Сигнал Charger OK — TTL-уровень, максимальный ток источника 10 мА. Между выводом Charger OK и GND-AUX: высокий уровень 4,5…5,5 В соответствует нормальной работе; низкий уровень от -0,5 до 0,5 В соответствует отказу или активированной защите.
Сигнал Battery Full — TTL-уровень, максимальный ток источника 10 мА. Между выводом Battery Full и GND-AUX: высокий уровень 4,5…5,5 В соответствует полностью заряженной батарее; низкий уровень от -0,5 до 0,5 В соответствует режиму заряда.
Дистанционное включение/отключение реализовано между выводами Remote ON-OFF и +12Vaux. Замыкание соответствует состоянию ON, размыкание — состоянию OFF. По умолчанию устройство поставляется с замкнутыми выводами Remote ON-OFF и +12Vaux через соединитель.
Температурная компенсация
Для 3-стадийного режима доступна температурная компенсация зарядного напряжения свинцово-кислотных батарей с целью продления их ресурса. Диапазон температурной компенсации составляет 0…40 °C. В комплект входит датчик температуры батареи на основе NTC, который может быть подключен к устройству. При отсутствии датчика зарядное устройство работает в штатном режиме.
Светодиодная индикация
| Индикация | Состояние |
| Зеленый | Стадия float, стадия 3, или батарея полностью заряжена |
| Оранжевый | Заряд, стадия 1 или стадия 2 |
| Оранжевый мигающий | Заряд в режиме автоматического выбора диапазона |
| Красный | Аварийное состояние: перегрев, перенапряжение, короткое замыкание, переполюсовка, превышение времени заряда |
| Красный мигающий | Внутренний перегрев устройства; мигание начинается при достижении внутренней температурой 95 °C, при этом устройство еще продолжает работу без перехода в защиту по перегреву |
Механическое исполнение и подключения
| Параметр | Значение |
| Корпус | Case No. 285B |
| Размеры | 250 x 158 x 67 мм |
| Направление потока воздуха | По направлению, указанному на чертеже производителя |
| Регулировка тока | Потенциометр Io Adj., уровни 50%, 75%, 100% |
| Разъем управления | 14-контактный, HRS DF11-14DP или эквивалент |
| Ответная часть разъема | HRS DF11-14DS или эквивалент |
| Контакты | HRS DF11-**SC или эквивалент |
Назначение выводов разъема управления
| Вывод | Назначение | Описание |
| 1 | A1 | Линия адреса интерфейса CANBus A1, относительно GND Signal |
| 2 | A0 | Линия адреса интерфейса CANBus A0, относительно GND Signal |
| 3 | +3.3V | Выход +3,3 В относительно GND Signal |
| 4 | GND Signal | Общий провод адресных линий CANBus |
| 5 | Battery Full | TTL-сигнал полного заряда, относительно GND-AUX |
| 6 | Charger OK | TTL-сигнал исправности зарядного устройства, относительно GND-AUX |
| 7 | Remote ON-OFF | Дистанционное включение/отключение, сухой контакт с +12V-AUX |
| 8 | +12Vaux | Питание вспомогательной цепи дистанционного управления |
| 9,10 | GND-AUX | Изолированный общий провод сигнальных цепей |
| 11 | CANH | Линия данных CANBus |
| 12 | CANL | Линия данных CANBus |
| 13 | NTC(RTH+) | Подключение датчика температуры NTC 5 кОм |
| 14 | NTC(RTH-) | Подключение датчика температуры NTC 5 кОм |
Комплектные принадлежности
| Наименование | Количество |
| Провод датчика NTC | 1 |
| Провод дистанционного управления | 1 |
Примечания
- Для различных типов аккумуляторов может потребоваться изменение характеристик зарядного устройства. Для согласования параметров необходимо учитывать требования производителя батареи и MEAN WELL.
- Если не указано иное, все параметры измерены при входном напряжении 230 В AC, номинальной нагрузке и температуре окружающей среды 25 °C.
- Указанный диапазон программирования напряжений boost и float относится к настройке через интеллектуальный программатор SBP-001.
- Для предельных значений выходного тока и мощности следует учитывать кривые дерейтинга.
- Рекомендуемый диапазон емкости аккумуляторов приведен как рекомендация MEAN WELL. Допустимый максимальный ток заряда должен быть согласован с производителем аккумулятора.
- При пониженном входном напряжении может потребоваться снижение нагрузки; необходимо учитывать кривую дерейтинга.
- КПД измеряется при зарядном напряжении 33,6 В для модели 24 В.
- Механизм защиты от короткого замыкания нормирован для случая, когда короткое замыкание возникает после включения зарядного устройства.
- Каждая модель содержит динамическую защиту от перенапряжения под управлением микроконтроллера: приблизительно 125% от напряжения boost на стадиях постоянного тока и постоянного напряжения, и 125% от напряжения float на стадии float.
- Зарядное устройство рассматривается как компонент, устанавливаемый в конечное оборудование. ЭМС-характеристики подтверждаются в составе конечного изделия.
- При рабочей высоте более 2000 м требуется температурный дерейтинг: 5 °C на каждые 1000 м для моделей с вентилятором.
- Ток окончания заряда по умолчанию составляет 10%; при использовании SBP-001 или интерфейса CANBus он может быть точно установлен в диапазоне 2…30%.
- Функция температурной компенсации действует только в 3-стадийном режиме.
- Режим автоматического выбора диапазона запрещен для не-литиевых батарей и должен использоваться только совместно с литиевыми батареями и BMS.
- При работе в режиме автоматического выбора диапазона нельзя выходить за пределы допустимых диапазонов выходного напряжения и тока.
