RPB-1600-12-CAN - интеллектуальное одновыходное зарядное устройство AC/DC мощностью 1600 Вт для 12 В аккумуляторных систем с интерфейсом CANBus.
Назначение
RPB-1600-12-CAN представляет собой промышленное зарядное устройство серии RPB-1600, предназначенное для заряда свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторных батарей. Модель рассчитана на номинальную 12-вольтовую систему, поддерживает встроенные алгоритмы заряда, внешнее программирование выходного напряжения и тока, дистанционное управление, температурную компенсацию и цифровой обмен по CANBus.
Расшифровка партномера
| Элемент партномера | Значение |
| RPB | Серия интеллектуальных одновыходных зарядных устройств |
| 1600 | Номинальная выходная мощность 1600 Вт |
| 12 | Исполнение для 12-вольтовой аккумуляторной системы |
| CAN | Исполнение с интерфейсом CANBus |
Описание
RPB-1600 представляет собой одноканальное AC/DC зарядное устройство мощностью 1,6 кВт с высокой удельной мощностью до 25 Вт на кубический дюйм. В каждую модель встроены три зарядные кривые, ориентированные на свинцово-кислотные аккумуляторы. За счет коммуникационных интерфейсов PMBus и CANBus предусмотрена дополнительная адаптация одной из зарядных кривых для других типов аккумуляторов, включая литий-ионные системы. Охлаждение выполняется встроенным вентилятором с термостатическим управлением. Устройство реализует комплекс защитных функций, обеспечивающих безопасную работу в широком спектре применений.
Особенности
- Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов: Gel, flooded и AGM.
- Поддержка литий-ионных аккумуляторов: литий-железо-фосфатных и литий-марганцевых.
- Три встроенные стандартные трехстадийные зарядные кривые и программируемая кривая.
- Встроенный интерфейс I²C, протокол PMBus; для данного исполнения предусмотрен протокол CANBus.
- Универсальный вход переменного тока с полным диапазоном.
- Стойкость к импульсному перенапряжению на входе до 300 В AC в течение 5 секунд.
- Встроенный активный корректор коэффициента мощности.
- Принудительное воздушное охлаждение встроенным вентилятором постоянного тока.
- Программирование выходного напряжения и выходного тока.
- Встроенный OR-ing FET.
- Активное распределение тока при параллельной работе до 4800 Вт по схеме 2+1.
- Защиты: пониженное напряжение батареи, отсутствие подключения батареи, короткое замыкание, перенапряжение, перегрев.
- Опциональное защитное конформное покрытие.
Области применения
- Крупномасштабные системы DC UPS и системы аварийного резервирования.
- Морские зарядные модули аккумуляторов.
- Станции заряда электрических скутеров и транспортных средств.
- Системы очистки сточных вод.
- Системы электролиза.
Основные электрические характеристики
Выход
| Параметр | Значение для RPB-1600-12-CAN |
| Номинальная выходная мощность | 1600 Вт |
| Напряжение ускоренного заряда | 14,4 В |
| Напряжение поддерживающего заряда | 13,8 В |
| Постоянный ток заряда по умолчанию | 100 А |
| Диапазон регулировки напряжения | 11,5...15 В |
| Рекомендуемая емкость аккумулятора | 330...1000 А·ч |
| Ток утечки от батареи, типовое значение | <45 мА |
| Температурная компенсация | -3 мВ/°C/ячейку |
| Эквивалент числа ячеек для 12 В системы | 6 ячеек |
Вход
| Параметр | Значение для RPB-1600-12-CAN |
| Диапазон входного напряжения | 90...264 В AC или 250...370 В DC |
| Диапазон частоты | 47...63 Гц |
| Коэффициент мощности, типовое значение | 0,97 при 230 В AC и полной нагрузке |
| КПД, типовое значение | 91 % |
| Потребляемый ток по входу, типовое значение | 14 А при 115 В AC; 8 А при 230 В AC |
| Пусковой ток, типовое значение | 35 А при 230 В AC, холодный старт |
| Ток утечки | <2 мА при 240 В AC |
Защиты
| Параметр | Значение для RPB-1600-12-CAN |
| Защита от перенапряжения | 15,75...18,75 В |
| Режим защиты от перенапряжения | Отключение выходного напряжения, восстановление после повторной подачи питания |
| Защита от перегрева | Отключение выходного напряжения, автоматическое восстановление после снижения температуры |
Функции и управление
| Параметр | Значение для RPB-1600-12-CAN |
| Вспомогательное питание | 5 В / 0,3 А; 12 В / 0,8 А |
| Дистанционное включение и выключение | Электрическим сигналом или сухим контактом |
| Логика дистанционного включения | Короткое замыкание - включено; разомкнуто - выключено |
| Программирование выходного напряжения | Допустима регулировка в диапазоне 75...125 % от номинального выходного напряжения |
| Программирование выходного тока | Допустима регулировка в диапазоне 20...100 % от номинального тока |
| Локальная регулировка | Встроенный потенциометр SVR |
| Сигнал аварии | Изолированные выходные сигналы T-ALARM и DC OK |
| Коммуникационный интерфейс | CANBus |
Условия эксплуатации
| Параметр | Значение для RPB-1600-12-CAN |
| Рабочая температура | -30...+70 °C |
| Рабочая влажность | 20...90 % RH, без конденсации |
| Температура хранения | -40...+85 °C |
| Влажность хранения | 10...95 % RH, без конденсации |
| Температурный коэффициент | ±0,03 %/°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 для RPB-1600-12-CAN |
| Стандарты безопасности | UL62368-1, TUV BS EN/EN62368-1, EAC TP TC 004 |
| Испытательное напряжение изоляции | Вход-выход: 3 кВ AC; вход-FG: 2 кВ AC; выход-FG: 1,5 кВ AC |
| Сопротивление изоляции | Вход-выход, вход-FG, выход-FG: 100 МОм / 500 В DC / 25 °C / 70 % RH |
| Эмиссия ЭМС | Соответствие BS EN/EN55032 (CISPR32), кондуктивные помехи класс B, излучаемые помехи класс A; BS EN/EN61000-3-2, -3; EAC TP TC 020 |
| Устойчивость к ЭМС | Соответствие BS EN/EN61000-4-2, -3, -4, -5, -6, -8, -11; BS EN/EN55035; EAC TP TC 020 |
Надежность, габариты и упаковка
| Параметр | Значение для RPB-1600-12-CAN |
| MTBF | 457,7 тыс. ч минимум по Telcordia SR-332 (Bellcore); 100,3 тыс. ч минимум по MIL-HDBK-217F при 25 °C |
| Габаритные размеры | 300 × 85 × 41 мм |
| Масса | 2,1 кг |
| Упаковка | 6 шт.; 13,6 кг; 1,25 куб. фута |
Зарядные характеристики и алгоритмы
По умолчанию устройство реализует трехстадийный алгоритм заряда:
- Стадия 1: заряд постоянным током.
- Стадия 2: заряд постоянным напряжением.
- Стадия 3: поддерживающий заряд.
Для 12-вольтового исполнения предусмотрены следующие встроенные кривые:
| Тип аккумулятора / режим | Напряжение ускоренного заряда | Напряжение поддерживающего заряда | Ток |
| Программируемый режим по умолчанию | 14,4 В | 13,8 В | 100 А |
| Gel | 14,0 В | 13,6 В | 100 А |
| Flooded | 14,2 В | 13,4 В | 100 А |
| AGM | 14,5 В | 13,5 В | 100 А |
Светодиодная индикация
| Индикация | Состояние |
| Зеленый | Поддерживающий заряд, стадия 3 |
| Оранжевый | Заряд, стадия 1 или стадия 2 |
| Красный | Аварийное состояние: перегрев, перегрузка, отказ вентилятора, превышение времени заряда |
| Красный мигающий | Внутренняя температура достигла 60 °C; устройство продолжает нормальную работу без перехода в защиту по перегреву, при этом сигнал аварии передается через интерфейс связи |
Программирование выходных параметров
Программирование выходного напряжения выполняется подачей внешнего управляющего напряжения на вход PV относительно сигнального отрицательного вывода. Помимо встроенного потенциометра, напряжение может подстраиваться внешним напряжением.
Программирование выходного тока выполняется подачей внешнего управляющего напряжения на вход PC относительно сигнального отрицательного вывода. Диапазон регулирования составляет от 20 до 100 % номинального тока.
Дистанционное управление
Устройство может включаться и выключаться индивидуально либо совместно с другими модулями при параллельной работе. Для управления используется вход Remote ON-OFF:
| Состояние цепи между Remote ON-OFF и +5V-AUX | Состояние устройства |
| Замкнуто | Включено |
| Разомкнуто | Выключено |
Температурная компенсация
Для температурной компенсации зарядного напряжения используется внешний датчик NTC 5 кОм, поставляемый вместе с устройством. Датчик следует крепить на аккумуляторе или в непосредственной близости от него. Работа зарядного устройства возможна и без NTC. При параллельном соединении нескольких зарядных устройств выводы RTH+ и RTH- каждого блока должны быть объединены согласно схеме производителя. Если температурная компенсация не используется, выводы RTH+ и RTH- все равно должны быть соединены.
Параллельная работа и распределение тока
RPB-1600-12-CAN поддерживает встроенную функцию активного распределения тока и допускает параллельную работу до трех устройств для увеличения выходной мощности.
- Максимальная конфигурация: до 3 блоков.
- Максимальная суммарная мощность: до 4800 Вт.
- Максимальный выходной ток при параллельной работе определяется как: номинальный ток одного блока × число блоков × 0,9.
- Для 12-вольтовой модели: 100 А × N × 0,9.
- При трех блоках: до 270 А.
- Разница выходных напряжений между параллельными блоками должна быть менее 0,2 В.
- Силовые соединения должны выполняться короткими проводниками большого сечения.
- При суммарном токе менее 5 % от суммарного номинального тока равномерность распределения тока между блоками может нарушаться.
- Линии CN500 при большой длине рекомендуется выполнять в виде витых пар для снижения влияния помех.
Назначение выводов управляющего разъема CN1
| Контакт | Функция | Описание |
| 1 | +12V-AUX | Вспомогательный выход 10,6...13,2 В относительно GND-AUX, максимальный ток 0,8 А; имеет встроенные OR-ing диоды и не управляется входом Remote ON-OFF |
| 2 | GND-AUX | Общий провод вспомогательного питания, изолирован от силовых выходов |
| 3 | +5V-AUX | Вспомогательный выход 4,5...5,5 В относительно GND-AUX, максимальный ток 0,3 А; имеет встроенные OR-ing диоды и не управляется входом Remote ON-OFF |
| 4 | Remote ON-OFF | Дистанционное включение и выключение; короткое замыкание 4,5...5,5 В - включено, разомкнуто - выключено; максимальное входное напряжение 5,5 В |
| 5 | DC-OK | Изолированный сигнал состояния; высокий уровень 3,5...5,5 В при Vout ≤ 8 В ±1 В; низкий уровень -0,5...0,5 В при Vout ≥ 8 В ±1 В; связан с защитой по пониженному напряжению батареи; максимальный ток источника 10 мА |
| 6 | T-ALARM | Изолированный сигнал температуры; высокий уровень 3,5...5,5 В при превышении температурного порога или отказе вентилятора; низкий уровень -0,5...0,5 В при нормальной температуре и исправном вентиляторе; максимальный ток источника 10 мА |
| 7, 8, 9 | A0, A1, A2 | Адресные линии интерфейсов PMBus / CANBus |
| 10 | D0 | Управление механизмом заряда; определяет использование зарядной кривой либо управление через PMBus, PV/PC или SVR |
| 11 | PC | Вход программирования выходного тока |
| 12 | PV | Вход программирования выходного напряжения |
| 13 | +V Signal | Сигнальный положительный вывод выходного напряжения; не предназначен для прямого подключения нагрузки |
| 14 | -V Signal | Сигнальный отрицательный вывод; используется как опорный для функций, не предназначен для прямого подключения нагрузки |
| 15 | RTH+ | Подключение температурного датчика NTC 5 кОм |
| 16 | RTH- | Подключение температурного датчика NTC 5 кОм |
Назначение выводов разъема CN500 и переключателя SW1
| Контакт | Функция | Описание |
| 1, 2 | DA | Дифференциальный цифровой сигнал для параллельного управления |
| 3, 4 | DB | Дифференциальный цифровой сигнал для параллельного управления |
| 5, 6 | -V Signal | Сигнальный отрицательный вывод, используемый как опорный, не для прямого подключения нагрузки |
| 7 | CANH | Линия данных интерфейса CANBus |
| 8 | CANL | Линия данных интерфейса CANBus |
| Элемент | Назначение |
| SW1, контакты 1 и 2 | Выбор терминального резистора для сигналов DA/DB и функции параллельного управления |
Подключение входа переменного тока
| Контакт | Назначение |
| 1 | FG |
| 2 | AC/N |
| 3 | AC/L |
Максимальный момент затяжки входных клемм: 8 кгс·см.
Механические данные
| Параметр | Значение |
| Габариты корпуса | 300 × 85 × 41 мм |
| Высота | 41 мм, 1U |
| Рекомендуемый винт для отверстия 1 | M3 |
| Максимальная глубина ввертывания для отверстия 1 | 4 мм |
| Рекомендуемый момент затяжки для отверстия 1 | 6...8 кгс·см |
| Рекомендуемый винт для отверстия 2 | M4 |
| Максимальная глубина ввертывания для отверстия 2 | 5 мм |
| Рекомендуемый момент затяжки для отверстия 2 | 7...10 кгс·см |
Примечания
- Для разных типов аккумуляторов может потребоваться изменение спецификации зарядного устройства. Для согласования параметров следует учитывать требования производителя батареи.
- Все параметры, не оговоренные отдельно, измерены при входе 230 В AC, номинальной нагрузке и температуре окружающей среды 25 °C.
- Указанный диапазон емкости аккумуляторов является рекомендуемым. Максимально допустимый зарядный ток следует дополнительно согласовать с производителем аккумулятора.
- При пониженном входном напряжении может потребоваться снижение нагрузки согласно дерейтинговой характеристике.
- Функции PV/PC применяются, когда пользователь не работает через PMBus/CANBus. Функция SVR используется, когда не задействованы ни PMBus/CANBus, ни PV/PC.
- Зарядное устройство рассматривается как компонент, устанавливаемый в состав конечного оборудования. Испытания ЭМС выполнялись при монтаже блока на металлической пластине 720 × 360 мм толщиной 1 мм. В составе конечного изделия соответствие требованиям ЭМС должно быть подтверждено повторно.
- Для высот эксплуатации свыше 2000 м температурный дерейтинг составляет 5 °C на каждые 1000 м для моделей с вентилятором.
- При заряде свинцово-кислотной батареи или батареи без BMS после полного заряда необходимо размыкать цепь между зарядным устройством и батареей автоматическим выключателем.
