ZBC80系列充电装置说明书正文.docx

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ZBC80系列充电装置说明书正文

1概述

本说明书是对ZBC80系列矿用隔爆型充电机（以下简称充电机）的一个全面介绍。

它尽可能详尽地描述了该机的工作原理、系统结构，以及使用方法和维修技巧，希望它有助于操作者和维修者。

ZBC80系列矿用隔爆型充电机是专门用于煤矿井下蓄电池电机车的充电机。

本充电机采用先进的开关电源技术和DSP智能控制技术，具有重量轻、体积小、效率高、控制性能好等特点。

由于采用DSP控制技术，通过对蓄电池电压和充电电流的检测，经过分析处理，得到最佳的充电电流或电压，实现了变电流间歇快速充电,获得了最佳的充电效果。

该充电方式具有充电速度快、对电池损伤小、延长电池使用寿命等特点。

另外还采用数码管数字显示，具有良好的人机接口，充电参数和状态都可以显示数码管上。

操作方便、可靠。

本充电机在充电之前，首先对蓄电池进行电压检测和极性判断，以避免蓄电池短路，造成事故。

如果发现蓄电池极性错误，则充电机发出报警信号。

该充电机还具有参数记忆功能，各种充电参数都可以记忆，不必每次设定。

1.1技术性能

1）充电机型号：

ZBC80/288K（A）；

2）供电电压：

三相660/380VAC/50Hz，电压变动范围：

-10%～+10%；

3）采用IGBT技术，输出电压在额定值内连续可调，输出电流0～80ADC（连续可调）；

4）装置充电方式：

采用程控变电流间歇快速充电方式和手动控制方式；

5）充电机具有以下保护功能：

过压、欠压、过流、过载保护功能；

6）蓄电池电压检测和极性保护功能。

1.2环境要求

1）海拔高度不超过1000ｍ；

2）周围环境温度为-20℃～＋40℃，24ｈ内的平均温度不超过＋35℃；

3）周围空气最大相对湿度不超过95％（相当于空气＋25℃）；

4）在具有甲烷和煤尘爆炸性气体混合物的煤矿井下；

5）在无腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸汽的环境中；

6）无剧烈震动和冲击，垂直斜度不超过５％的固定场所；

7）交流电网电压波动范围不超过额定的±10％。

2结构特征

本充电机为矿用隔爆型，其结构强度与隔爆结合面长度、间隙、粗糙度以及漏电距离、电气间隙，均要符合GB3836.1-2000《爆炸型气体环境用电气设备通用要求》以及GB3836.2-2000《爆炸型气体环境用电气设备隔爆型设备“d”》的有关规定。

该隔爆型充电机整机只有一个腔体，该腔体上部设有一个独立的接线腔。

隔爆开关输出的三相电源结线（三芯电缆）、蓄电池正、负极接线分别通过该独立腔体上的电缆经行装置与腔体连接。

装置为快开门结构，内装有充电机的控制回路、整流逆变回路、高频变压器、电容器组件、电抗器、接触器、阻容吸收、数码管显示和散热器等。

在主腔体的快开门上有观察窗，可以看到控制装置的运行情况及充电过程中所需的主要参数。

装置设有外散热器系统，外散热器系统在控制装置的后面，主要担负功率器件热量的外泄。

在外散热器系统有防护罩保护。

结构见附图2

3工作原理

3.1智能自动充电

变电流充电是在限定充电电压条件下，采用变电流充电方式加大充电电流，达到加速充电过程，缩短充电时间，以充进更多电量的目的。

它有三个要点：

限定充电电压，保证加大充电电流不损伤电池；用间歇分段充电方式加大充电电流值；为充进尽可能多电量应采用逐次减少充电电流值的变电流模式。

变电流充电方法首先选择起始充电电流（一般取较大电流值，如1CA或更大）充电，电池电压逐渐上升。

当充电电压达到转换电压时停止充电（通常取2.70V/cell）。

在停充时电池电压急剧下降，保持一段停充时间后，按一定方式减少充电电流继续充电。

当电池充电电压再次达到转换电压时又停止充电，如此反复数次（一般约3~4次）就可以将充电电流减少到0.1CA。

最后用0.1CA电流充电至电压到达转换电压值时，结束充电过程。

3.2电路工作原理

本充电机的电路由主电路、控制电路等组成。

见附图1

主电路由三相整流电路、全桥功率变换器组成交—直—交—直电路。

对蓄电池实施充电。

电源控制电路实现对全桥功率开关器件的控制，可以实现电流和电压闭环控制。

充电工艺控制电路采用DSP控制技术，实现人机接口，完成对电压和电流的检测和控制，实现蓄电池充电过程的控制。

使用输出接触器和检测控制，实现蓄电池极性保护功能。

3.3全桥功率变换器工作原理

全桥功率变换器的电路结构如图2所示。

图中画出的是变压器T的原边，Us是加在模块上的直流电压。

当功率开关VT1和VT4导通时，变压器T原边承受电压为：

UAB=+Us；当功率开关VT2和VT3导通时，高频变压器T原边承受电压为：

UAB=-Us。

这样在高频变压器原边就形成了正负交替的电压，如图3所示。

通过变压器的耦合，根据匝比，就可以获得需要的副边电压，再经过整流电路便得到直流电压，改变图3中波形的宽度大小，就可以改变直流电压的大小。

这就是全桥功率变换器实现直流电源的基本原理。

4使用说明

将设备运至井下充电峒室，进行电缆接线与安装地线，具体方法详见本说明书

4.1安装前检查

（1）设备拆箱以后，应根据本说明书中装箱单，检查成套供应器件是是否齐全，并检查隔爆外壳是否损伤，钢化玻璃观察窗、旋钮、及其隔爆性能是否正常。

（2）检查各腔体内元件及其紧固件是否因运输发生松动或位移，如有松动应与紧固。

（3）测量主回路的绝缘电阻，并检查各隔爆面正常后，合上盖板并拧紧所有连接螺钉。

4.2接线说明

接线接好运行测试时要检查散热系统的风扇转向是否正确，要是不正确要调整接入电源的相序，保证风机的转向正确。

4.3设备三种使用场合（手动充电，自动充电，初充电）

（1）关于手动充电

步骤一：

本机每次开机时默认充电方式是手动充电，此时显示界面左上角的数字为288，如不是请通过“增加”和“减少”键选择！

步骤二：

按下“运行”键，此时“运行”灯亮，通过按“增加”和“减少”按键可以调节充电电流，并在显示窗口中观察输出电压与输出电流上升状况。

步骤三：

充电完毕后，按下“停止”按键！

（2）关于自动充电

步骤一：

自动充电依据的是电池电压等级，通过“增加”和“减少”键选择相应的标准电池电压，在显示界面左上角显示相应的电池电压等级，此时“自动”灯亮！

步骤二：

按下“运行”键，此时“运行”灯亮，机器自动调节充电电流，且在显示窗口中自动显示输出电压与输出电流上升状况。

充电完毕后，机器自动停止！

（3）关于初充电

新电瓶在使用时要进行初充电，其使用和手动充电大致一样：

此时显示界面左上角的数字为288，按下“运行”键，此时“运行”灯亮，通过按“增加”和“减少”按键可以调节电池厂家规定的充电电流，初充电完毕后，按下“停止”按键！

5故障、注意事项

5.1故障代码及解决方法

E000模块故障

　　E001过流

E002　　过载

E003母线2过压（480V）

E004　　　母线2欠压（480V）

E005　　　电池接反

E006　　　模块过热

E007　　　变压器过热

E008　　　电感1过热

E009　　　电感2过热

E010　　　输出电压过高

E011　　　母线1过压（1000V）

E012　　　母线1欠压（1000V）

E013　　　程序进入PHANTOM

E014　　　EEPROM读写故障

E015485通讯故障

5.2充电机使用的注意事项

（1）自动充电时电池电压一定要选对，手动和初充电时到了规定的时间后一定要再次调整充电电流！

（2）不要在有电流输出（即运行时）时强制关机：

应在停止灯亮时关机！

（3）一但出现故障代码时，应切断电源进行排查，如解决遇到困难请及时咨询厂家！

（4）在关闭充电机大门时，应注意不要将显示线压断！

（5）充电机在维护和使用中“严禁带电开盖”且“断电十分钟后开盖！

附图1ZBC80系列矿用隔爆型充电机电路图

附图2ZBC80系列矿用隔爆型充电机外形图

10面板及其操作

10.1　外观及面板按键说明

10.3操作面板显示状态

1＞停机状态

在充电机停机时，LED显示窗显示停机状态参数，停止指示灯亮

2＞运行状态

充电机接到正确的运行命令后，进入运行状态，LED显示窗显示运行状态参数，运行指示灯亮

3＞故障状态

在充电机停机时，如有故障，LED显示窗显示相应的故障代码，在排除充

电机故障后，按‘停止/复位’键进行充电机故障复位，LED显示窗显示停机状态参数。

　　在充电机处于运行状态时，如果有故障，充电机立即停机，运行指示灯熄灭，LED显示窗显示相应的故障代码,在排除充电机故障后，按‘停止/复位’键进行充电机故障复位，LED显示窗显示停机状态参数。