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一、 产品介绍
本系统基于美国最新微控制器（MCU）仿真平台经过2年开发的具有自主知识产权的智能化电源产品，本产品采用了无主从控制方式的数字相位同步锁定技术，系统完全自主均流，可在线热插拔以增加或减少并机模块，实现（N+X）热插拔并联冗余。当某一模块故障，故障模块即自动退出，并发出报警，而剩余模块自动均分负载，系统照常运行。系统内部采用了标准工业总线：CAN（控制器局部网）总线，具有极高的稳定性和抗干扰性。产品所有技术指标均达到或超过国家信息产业部制定的相关标准。可广泛适用于通信、电力、铁道、国防、太阳能发电等要求高可靠不间断供电的场合。
二、主要特点
2.1 先进的控制技术
★ 真正的无主从、自主均流并联冗余。
★ 采用多主、开放式的现场工业总线-CAN总线实现系统并联运行。
★ 采用美国最新的高性能工业级嵌入式MCU控制。
★ 数字相位同步锁定控制。反应速度极快的输出均流控制（<2%）。 采用100K HZ高频设计。模块无地址编码，随意组合。
2.2 高可靠性、灵活的供电配置
★ 最大并联模块数：20个（理论并联数无限）。
★ 模块功率等级：2K、3K。
2.3 可靠的保护功能
★ 软硬件结合的多重保护功能。
★ 静态旁路单元模块，完全实现不间断转换。
★ 输入对地、输出对地、输入对输出全隔离。
2.4 良好的电磁兼容设计
★ 反灌杂音指标良好，远小于国家规定允许范围。
★ 辐射干扰极小，符合FCC A级标准。
2.5 高品质的元器件
★ 主要元器件全部采用国际名牌。
2.6 良好的结构设计
★ 由于先进的控制技术及良好的结构设计，设备体积小、重量轻。
2.7 过载能力强
★ 125%过载，10分钟；150%过载，150%。
2.8 智能风扇
★ 机内温度30℃以下，风扇微转。
★ 机内温度30℃～60℃ ，风扇智能调速。
★ 机内温度60℃～90℃ ，风扇全速转动。
★ 机内温度90℃ 以上，设备自动关机保护。
2.9 免维护设计
★ （N+X）真正的无主从、自主均流并联冗余。
★ 在线热更换。
2.10 多层次监测功能
★ 大屏幕TFT真彩液晶监测模块，系统及各个模块的工作状态一目了然，提供故障警告信息，全中文显示。配RS-422接口，可实现集中监控。
★ 256条历史报警记录
2.11 准确、可靠的输出电源转换
★ 静态旁路模块面板标配转换按扭,可在逆变带载、市电带载之间自由设置、不间断转换。
三、系统组成
本系统由冗余并联逆变模块、静态旁路模块、监测模块、机架 (含配电单元)四个部份组成， 其中：
1）逆变模块可直接并联独立工作；
2）静态旁路模块、监测模块及配电单元均为可选件。
四、系统模块单元介绍
4.1 并联逆变模块
标准的并联逆变模块功率为：3KVA。
DC48V、110V、220V输入的机型外观尺寸均相同（2U高）。
设备采用了无主从、自主均流并联方式的数字相位同步锁定技术，可以在不断开负载的情况下增加或减少并机模块，实现（N+X）并联冗余，当某一模块发生故障时，可自动退出并机系统，并发出故障告警信息。本设备标准使用为多模块并联使用，也可单机使用。
工作原理
直流电源提供的电压经保险丝、继电器、滤波器加到高频升压部分，将48V直流提升至720V直流，以满足逆变功率器件的工作要求。高频逆变部分将720V直流变换为220V、50HZ的交流电，经滤波后通过继电器到输出端。控制器控制输入及输出继电器的通断，(当设备内部或外围出现故障时，继电器断开，正常时闭合。)同时调节控制高频升压及高频逆变的工作状态及输出。滤波器将设备内部的高频成份滤出，使之与输入、输出端隔离，不影响与其连接的其它外部设备。
4.2 静态旁路模块
静态旁路模块分3功率等级：15KVA、30KVA、60KVA，分别匹配的满配系统功率为15KVA、30KVA、60KVA。
3个功率等级的静态旁路模块机箱尺寸相同，均为3U高。
工作原理
静态旁路单元用来选择市电 / 逆变电源系统的输出转换。
有两种工作模式可以选择：一种是逆变电源系统为在线运行，市电作备用；另一种是交流市电作为运行电源，逆变电源系统作短暂(小于10分钟)备用。无论哪一种工作模式，逆变电源系统都随时跟踪 / 锁定在市电的相位频率上，一旦运行中的电源发生故障，立即切换到备用电源上。由于采用了由微控制器控制的快速跟踪 / 切换的静态旁路开关，所以本系统在旁路转换期间不会让计算机系统复位。
本逆变系统输出的零线是与市电零线一起连接到负载零线上的，火线则分别通过大功率双向可控硅JK1、JK2切换到负载的火线上。
当系统上电时，控制单元分别侦测市电及逆变系统输出的相位，并通过系统总线（CAN总线）向各模块发送跟踪指令，当相位差小于1.5°时系统自动锁定，完成同步锁相，其过程约数十毫秒。其后逆变系统就准确地与市电保持同步锁相。
4.3 监测单元
原理说明
监测单元采用6英寸TFT真彩LCD液晶屏显示。
监测模块由数据采集、数据处理和液晶屏及其驱动组成。
数据采集是对输入直流电压和输出交流电压进行采样，同时通过安装在配电单元的霍尔传感器采集直流母线上的总输入电流，与来自各个模块的工作状态、输出电流等运行参数送入数据处理；把数据通过内部总线送到数据显示部份。数据显示部份由TFT彩色液晶显示屏及其驱动电路组成，其功能是将各种电流、电压数据以及来自各逆变电源模块的故障告警信息分别存贮 / 显示，还可以通过面板上的翻页按键来选择不同的显示页面。
数据显示部份由TFT彩色液晶显示屏及显示驱动电路组成，其功能是将来自数据采集板的各种电流、电压数据以及来自各逆变电源模块的故障告警信息分别存贮 / 显示，还可以通过面板上的翻页按键来选择不同的显示页面。并设置一分钟屏幕保护程序，停止操作一分钟后显示器自动关闭，若想查看信息，可按动翻页键即可。
数据通信部件是将系统的各种电压、电流及故障告警信息、故障历史记录（256条）通过RS_422或TCP/IP协议栈处理，通过串行口传送给计算机或打包成标准的与互联网兼容的数据帧，通过局域网或因特网发送到远端监控的计算机平台上，实现远程监测。
本系统的内部，通过CAN（Controller Area Network）总线来交换各种测控信息，因此系统自身也是一个遵从CAN协议的、具有各种测控接点的微型网络系统。
4.4 配电单元
配电单元安装在机架上部内,打开机架上部装有显示器的小门即可见。配电开关由输入直流电源开关、交流输出分路开关组成，分别用来控制逆变系统模块的直流输入及系统的交流输出分路。交流输出可从系统输出总线（Lso）直接连接到现场的配电箱内,亦可由交流输出分路直接多路输出带载。
配电面板上还有一个供维修旁路用的“Auto自动/Manual手动”转换开关，在静态旁路转到BYPASS端后用来将负载转换到市电上，以便对静态旁路单元进行维修。
五、技术指标
5.1 性能指标
序号 |
项 目 名 称 |
技 术 参 数 |
1 |
模块功率等级 |
24V：2KVA ；DC48V/110V/220V：3KVA |
2 |
最大模块并联数量 |
20 |
3 |
旁路交流输入电压允许范围 |
AC187～242V（额定的85%～110%） |
4 |
旁路交流输入允许频率范围 |
47.5～52.5HZ |
5 |
直流输入电压范围 |
- DC48V机型：40～57.6VDC（说明：≤40V保护，≥49±1V启动恢复，≥60V保护，≤57±1V启动恢复）
- DC220V机型：185～270VDC (说明：≤180V保护，≥230V启动恢复；≥280V保护，≤270V启动恢复)
|
6 |
直流输入额定电流 |
63A（48V3KVA）；13.6A（220V3KVA）；27.3A（110V3KVA） |
7 |
输入端反灌宽频杂音电流 |
＜10% |
8 |
输入端反灌相对衡重杂音电流 |
不大于输入电流的1% |
9 |
输出电压稳压精度 |
≤±3% |
10 |
输出频率 |
50±0.5HZ(≤±1%) |
11 |
输出波形失真度 |
≤3% |
12 |
输出功率因数 |
0.8 |
13 |
效率 |
≥85% |
14 |
输出电压的动态特性 |
负载电流由25%-50%-75%突变时，输出电压的变化不大于5% |
15 |
动态响应瞬变范围 |
输入电压为额定值，输出电流从50%-100%-50%突变，
其瞬态响应恢复时间≤5ms |
16 |
模块并联均流精度 |
≤5% |
17 |
过载能力 |
125%额定负载10分钟；150%额定负载50秒 |
18 |
输出过欠压保护 |
交流输出超过220V±10%范围时设备自动关机 |
19 |
最大波峰系数 |
3 |
20 |
转换时间 |
1.人工切换或系统过载及其自动恢复转换 |
约0ms |
2.系统保护或市电掉电转换 |
≤5ms |
21 |
故障自动恢复 |
故障排除后，可恢复三次（10分钟内），大于三次为永久保护 |
22 |
可闻噪声 |
＜55dB(A) |
23 |
安全与防护 |
绝缘强度 |
输入对地：2100Vdc；
输出对地：2100Vdc
输入对输出 ：2100Vdc
电流： 1mA 时间: 1min无飞弧、击穿现象 |
绝缘电阻 |
输入、输出对地及输入、输出之间绝缘电阻＞2MΩ |
24 |
存储 |
符合标准GB/T4798.12-96 |
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