DC-BANK抗晃电系统

一、产品概述

在当今国内煤炭、钢铁、石油化工、建材纺织、玻璃、造纸等行业，电动机作为重要的动力设备，变频器的应用越来越广泛。而电网“晃电”对企业的正常运行有重大影响，轻则因为变频器的瞬间失电使电动机停止工作，造成企业生产中断，重则会造成大的设备或者人员安全事故，给企业造成不可估量的损失。针对发生的市电“晃电”现象，我们所生产的DC-BANK抗晃电系统可以保证变频器在“晃电”的情况下，电动机的转速及转矩不变，从而避免了因系统电压波动而造成的电动机停转及运行参数的变化，达到抗“晃电”的目的。

简而言之，DC-BANK抗晃电系统的作用就是：当企业的电气系统发生“晃电”，甚至停电以后，保障电动机连续，稳定，安全，可靠运行。

DC-BANK抗晃电系统可对企业电气系统出现如下现象时，保障设备平稳运行：

1、“晃电”，如电网遭受雷击时，电网有个瞬时的尖峰或断电现象。

2、双路电源供电，在一些重要场合，一般都会采用双路电源供电，但是在主电跟备用电源切换的瞬间会有一个电源的瞬时失电，造成电动机变频器的停机。

3、电网长时间故障，当电网故障甚至瘫痪时，我们的DC-BANK抗晃电系统会提供大约15分钟的后背供电时间，给企业一些关键设备的紧急处理留出充裕的处理时间。

二、型号说明

三、产品特点

1、结构简单稳定可靠，本公司自主研发的核心部件零切换装置，在电子电路检测控制可控硅通端的基础上，又增加了一路冗余直流电压投入装置，此路电源不受逻辑电路的控制，即使整个控制系统瘫痪，仍然可以保证电动机在电网发生“晃电”及其他故障的情况下，可靠的保证零切换。

2、本系统可以接入系统中所有电动机的启动和控制元件。

3、电动机享有变频器软启动、调速等功能，并具备短路，接地故障和过载保护等特性。

4、充电器采用高频变换技术及其冗余并联结构，体积小，效率高。

5、微处理器可对每台电动机的启动、停止和蓄电池放电实施控制和保护。

6、系统各回路完全独立，检修某回路变频器及其控制保护电路等，不影响其他回路工作。

7、采用IGBT逆变功率器件为微处理控制。

8、静态开关采用在线跟踪，电压自控，同时又增加了一路直流冗余的电路设计方案，保证主电源切换时的零时间切换。

9、系统内部设计了电池检测功能，监控及保护电路，可检测处于长期备用状态下的蓄电池出现的各种异常并报警。此外本系统还设计有输出分路检测电路，可检测各输出分路出现的开路，断路与断路故障。系统具有大屏幕汉子显示或触摸屏式的人机画面。系统整体工艺成熟可靠，结构紧凑，便于安装维护。

四、产品优点

与同类产品相比。DC-BANK抗晃电系统的核心部分在于零切换装置，当市电异常时，备用电源系统会以零秒的速度切换过去，纺织系统掉电。

目前国内同类产品大部分都用可控硅为切换元件，通过母线电压的检测来控制可控硅的通断，即压差控制电路。这样在做到零切换的基础上，可以防止市电电压在正常范围内波动而导致电池频繁的放电，或者市电电压长时间的处于低压状态，而导致电池充不饱的现象发生。但对于电气元件而言，经过长时间的运行，复杂的控制电路势必会增加故障点，而可控硅作为功耗元件，经过多次的大电流切换势必会影响电气寿命，稍有电子的元件的损坏或偏差，会造成切换功率元件的误动作或者烧毁而造成系统瘫痪。为达到产品长时间运行零故障低损耗，我公司自主研发的DC-BANK零切换装置（压差控制器），在此基础上增加了一路冗余备用电源，在此故障情况下此路电源不受任何电子电路的控制，即使在DC-BANK系统控制电路瘫痪的情况下，仍可以为电动机设备的不间断工作保护护航，对重要工业场合来说，设备可靠再可靠，稳定在稳定，不仅是客户对产品质量的要求，也是我们队自己的要求。

与常规的UPS交流不间断电源比较

五、产品的技术参数

六、DC-BANK抗晃电系统的基本工作原理

原理框图

DC-BANK抗晃电系统的交流输入端来与电网，直接输入端来自于自身所带的电池组或者超级电容器，输出端接出入变频器的直流母线，用户的电动机辅助接自变频器的输出端，变频器的运行信号接入DC-BANK的信号输入端。

市电正常时，AC380V经过充电器对电池充电，SCRI-N关闭。当市电晃电、跌落时，变频器的直流母线电压降低到设置值时，压差控制模块RTC控制SCR导通，电池组对变频器的直流母线进行支撑，若市电没有回复，电池放电到变频器的欠压保护点，市电恢复正常时，变频器的直流母线电压高于电池组电压，SCR自然关断。

七、DC-BANK系统主要器件介绍

1、零切换装置（内含静态开关，压差控制器，冗余直流辅助电路）DC-BANK抗晃电系统、DC-BANK系统的核心部件。

模块采用在线跟踪，电压自控，保证主电源失电时的零切换

模块采用大功率器件组成直流电子开关，当电网供电正常时，开关处于关断状态，切换电池组与变频器的通路，防止电池组在浮充或均充电时，因端电压高于交流进线经整流后输出的直流电压引起频繁放电，当交流电压低于变频器的低于保护值时（通常依据变频器的品牌而定），监控系统触发直流电子开关瞬间导通，可以做到变频器由交流供电到由电池组供电的瞬时转换。

目前国内晶闸管线路DC-BANK分两种，一种是通过PLC控制技术控制晶闸管触发电路的导通，另一种是功率扩展型直流压差控制技术，主要区别杂鱼控制晶闸管的导通速度不一样，铜鼓PLC控制必然是毫秒级别的技术，而功率扩展型直流压差技术是微秒级控制技术，目前功率扩展型直流压差控制技术DC-BANK系统在工厂有较为广泛的应用..

我公司采用的技术是功率扩展型直流压差技术，通过呀差抑制蓄电池放电，简化控制电路和一次线路，使导通称为真正的零切换，又杜绝了因为导通模块故障引起的直流供电不平衡，避免了因为导通模块阀值电压过高引起的急事不准，增加了系统的可靠性。

为了电池组合备用电源的放电可控，防止蓄电池频繁放电而导致充不满，往往需要增加单相晶闸管作为隔离单元，并通过压差来控制蓄电池放电，即直流压差控制电子开关，合理的档位设计可以保证不同负载情况下系统的正常运行。

为了使系统更加可靠，稳定，安全，我们在以上的基础上又增加了一路并联冗余直流电源，用来防止压控制器失效的情况下，以毫秒级的速度的切入供电，即使整个系统瘫痪，只要备用电池组储有电能，就可以保证整个电动机负载系统的不间断运行。这也是我们公司DC-BANK系统·1的主要优点所在。

2、充电模块

系统采用的是本公司研发的高频电源模块作为充电系统，效率高，能实现N+1冗余备份，模块采用硬件均流，均流不受中央主监控控制，模块内置MCU，智能化水平高，采用液晶显示，能实时监控电池的充电状态，电压，电流等，采用可带电插拔技术，输出隔离更换方便，工作频率高，可达到300KHZ，体积小，重量轻，布局合理，抗干扰能力强等优点。

3、蓄电池

为保证产品的可靠和寿命，本公司采用的免维护阀控式铅酸蓄电池为知名品牌，寿命可达5年以上，80%放电深度的循环寿命1000次，蓄电池不会产生腐蚀气体。

4、智能化控制系统

系统控制可选用大屏幕触摸屏人机界面，其系统功能为，充电模块电压和电流的设定，设备的启停操作，运行参数的显示，电源工作状态的显示，故障报警的储存以及上位机通讯实现四遥控，监控模块还具有对输出各分路的负载情况的检测功能。

5、电池巡检仪

为了能实时监控电池的工作状态，我们除了可在主屏上电池巡检以外，单独的配置了我公司的电池巡检系统，能实时的对电池进行检测和管理，可测量任意规格电池，检测装置显示每只电池单体电池的电压，可以手动巡检，电源，报警和通讯指示灯一目了然，通过RS485串行接口将检测信息传送给主监控，作为电池管理系统和处理报警信息的依据。

6、机械执行单元

关键的机械电器元件都采用国际知名品牌施耐德，以用来保证产品的可靠性。

7、辅助-柜内控制电源、继电器、柜体

柜内控制电源，采用梅兰日兰的DX的1~3KVA全在线时高额UPS，带电压调整电路，先进的分段快速充电方式及自放电测试，并可在短时间内充满，停电时，可直流启动，市电恢复时，可自动启动，输入零火线侦测功能和数据线保护功能，网络功能，迎合潮流。继电器采用欧姆龙的高速继电器，柜内具有国家权威机构认证的防护等级为IP54的柜体，柜内所有辅材均采用具有3C认证的产品。

八、故障及事故报警

系统采用声音报警和指示灯报警两种报警方式，并且可以通过远传送至上位机。

报警类型有如下几种形式：

1、系统故障报警

2、交流电源输入异常

3、晃电发生

4、充电机故障

5、电池异常等

九、DC-BANK屏体及安装接线端子定义

1、DC-BANK屏体

屏体尺寸：800mmX600mmX2200mm

面板说明：

1.母线电压表 （显示直流母线电压值）

2.电池电流表（显示蓄电池放电电流值，充电电流为正值，放电电流为负值）

3.电池电压表（显示蓄电池组电压值）

4.触摸屏监控（系统监控核心及人机界面）

5.整流模块（AC/DX变换装置，提供510~620V直流电输出）

6.直流总开关（负值接入和切换直流母线的直电流）

7.直流输出开关（1路~N路）（负值接入和切换变频器（1-n）直流输入端的直流电）

2、DC-BANK安装接线端子定义

如上图所示，该端子为电池巡检单位与充馈屏之间的联络端子，1-4位电池巡检单元提供2路直流220V电源，6-9提供485通信口接入端。

十、DC-BANK的选型及订货

DC-BANK的选型取决于用户的各电机功率及回路数和后背时间，用户可根据现场实际情况定制和合理的DC-BANK系统，订货时用户需提供以下资料：

1、现场运行的电机数量，功率及用途

2、变频器的型号功率及控制方式

3、DC-BANK需要支撑的时间