1、25T(G)- 8KW 型（适用于硬座、硬卧、餐车）25T(G)- 8KW+3.5KVA 型（适用于软卧车）充电器箱使用说明书武 汉 正 远 铁 路 电 气 有 限 公 司WuHan Zheng Yuan Railway Electric Co., LTD2007 年 V2.0 安装、使用产品前，请阅读使用说明书目 录1 系统概述 .11.1 产品特点 .11.2 主要用途及适用范围 .11.3 型号的组成及其代表意义 .11.4 产品的使用条件 .12 结构特性及工作原理 .22.1 布局及外形 .22.2 特点 .22.3 系统功能描述 .33 技术特性 .73.1 充电器技术数据 .73
2、.2 单相逆变器技术数据 .84 接口 .85 安装调试 .95.1 安装 .95.2 充电器调试 .95.3 单相逆变器调试 .96 操作使用 .107 故障分析与排除 .107.1 充电器故障分析与排除 .107.2 单相逆变器故障分析与排除 .118 安全保护装置及故障处理 .139 保养与维修 .139.1 运用维护 .139.2 检修周期 .139.3 正常维修程序 .149.4 长期存放时维护 .1410 运输、贮存 .1411 开箱及检查 .14附图 1 充电器电气原理图 .15附图 2 单相逆变器电气原理图 .16附图 3 充电器箱外部接口图（适用于浦镇硬卧、硬座、餐车） .1
3、7附图 4 充电器箱外部接口图（适用于浦镇软卧） .1725T(G)-8KW(+3.5KVA)型充电器箱使用说明书V2.011 系统概述1.1 产品特点随着铁路大面积提速，DC600V 充电器装车数量的增加，取代原来的发电车给车辆供电成为一种必然趋势，2 5T(G)-8KW+3.5KVA 型 充电器箱是我公司自主研制的新一代产品，适用于 DC600V 供电制式提速列车、城际高速动车组、城市地铁轻轨车辆等。1.2 主要用途及适用范围 充电器箱的主要功能包括：为车辆提供高质量的直流电源，对蓄电池进行限流恒压智能充电；为车辆上的影视系统及充电插座提供 AC220V 交流电源；为蓄电池提供亏电欠压保护
4、；通过 485 通讯接口上传充电器运行信息；各种完善的自身和外部保护功能。它适用于电力牵引的 DC600V 供电制式旅客列车及动力集中动车组，也适用于内燃牵引的 DC600V 供电制式旅客列车及动车组( 供电辅助发电机组除外)。1.3 型号的组成及其代表意义产品型号： 25T(G) 8KW+3.5KVA单相逆变器额定功率充电器额定功率适用车型1.4 产品的使用条件海拔高度：2500m环境温度：-40+40 储存温度为-45+70 最大相对湿度：95%相对于车辆的垂向、横向和纵向振动1f10Hz 振幅25mm/f （正弦波）10f100Hz 振幅250mm/f （正弦波）25T(G)-8KW(+
5、3.5KVA)型充电器箱使用说明书V2.02最大冲击加速度水平（沿车辆运行方向） 30m/s横向 20m/s垂向 10m/s2 结构特性及工作原理2.1 布局及外形充电器箱外形结构（正视）如下图 1：图 1：充电器箱外形结构及尺寸2.2 特点1) 采用 SPT 型 IGBT 作为功率开关器件，可靠性高。2) 采 用 32 位 数 字 信 号 处 理 器 作 为 控 制 核 心 ， 实 时 性 好 。3) 采用软启动方式。启动时在输入电源侧产生的电压、电流冲击小。4) 充电器输出高质量的直流电压，单相逆变器输出电压波形为高质量的正弦波。5) 具有完善的过压、欠压、过流、过载、短路、过热、接地等故
6、障检测与保护功能，并通过数码管显示出来，实现了故障判断的智能化。6) 采用全密封的金属框架结构，箱体防护等级为 IP54。7) 采 用 全 封 闭 、 自 然 风 冷 散 热 方 式 。8) 充电器高频变压器采用超微晶铁芯，变换效率高。9) 隔离接触器通断逻辑由软件完成，所有接触器均实现无流分断。10) 按 EN50121-3-2 标准（欧洲铁路电磁兼容性标准）通过 EMC 测试。25T(G)-8KW(+3.5KVA)型充电器箱使用说明书V2.032.3 系统功能描述25T(G)-8KW+3.5KVA 型充电器箱由进线单元、8KW 充电器抽屉、3.5KVA 单相逆变器抽屉三部分组成。2.3.
7、1 进 线 单 元进线单元主要安装有进线端子、DC600V 电源控制接触器、DC600V 充放电电阻、熔断器、单相逆变器隔离变压器、蓄电池欠压检测组件等，完成系统的输入输出隔离分断等功能。蓄电池欠压检测组件在蓄电池放电至 92V 以下时提供欠压保护信号。2.3.2 充 电 器 抽 屉2.3.2.1 组 成 及 工 作 原 理充 电 器 抽 屉 为 DC/DC 高频开关电源，专门为 DC600V 供电制式空调客车提供 DC120V 直流电源以及为蓄电池提供智能充电。充 电 器 抽 屉 包括主电路模块及控制电路电子箱，采 用 了 一 体 化 设计， 所 有 模块 、 组 件 集 成 在 箱 体 内
8、 ， 布局合理。 在 箱 体 的 红 色 面 板 上 贴 有 PC 膜 ， 简 易 说 明 充 电 器 的 运 行 和 故 障状 态 代 码 ， 通 过 控制插件板上的数 码 管 显 示 具 体 状 态 类 型 ， 包括正常运行状态和输入过压、欠压、过流、输出过压、过载、短路等故障状态。1) 主电路部分主回路主要有输入滤波电容、桥式逆变电路、高频变压器、整流、滤波几部分构成。原理简图如下图 2：（电气原理图见附图 1）图 2：主回路原理简图2) 控 制 电 路 部 分微机控制系统包含一个微机控制箱、一个电压检测组件、三个 IGBT 驱动板组件和三个电流传感器组成。其中每个微机控制箱由两部分组成
9、：微机控制板、控制电源板。下面分别介绍上述各个部分的基本功能。a) 控制电源板控制电源板为控制系统提供控制电源，将 110V 直流变换成系统工作所需的各种等级的电源。逆变隔离降压整流滤波DC600VVDC120V25T(G)-8KW(+3.5KVA)型充电器箱使用说明书V2.04控制电源板提供六路电源：+5V 一路；12V 一路；15V 一路；+24V 一路。 其中+5V、12V为微机控制板提供电源，15V 为电压检测组件和电流传感器提供电源，+24V 为散热风机继电器提供电源。控制电源板上分别为上述电源设置了指示灯，电源正常时各指示灯应该点亮。b) 微机控制板微机控制板是控制系统的核心，该控
10、制板上使用了高性能的 32 位数字处理器作为控制核心，并且使用可编程逻辑器件来实现各种译码和逻辑时序。控制板上包括各种模拟量采样、数字量输入、数字量输出、PWM 发送及故障接收模块、数码管显示、RS485 通信、RS232 通信、CAN 通信、实时时钟、数据存储模块等部分。控制软件采用高级语言编写，通过合理组织与安排，能够提升系统的实时处理能力。通过进行综合处理与判断，进行各种故障处理并通过控制板上的双位数码管进行显示，同时出现多个故障时循环进行显示。数码显示和单元工作情况为：表格 1 充电器故障代码及含义高位 LED 高位含义 低位 LED 及含义0 正常 0：启动准备过程中，P：正常运行（
11、开始发脉冲）1 输入过压 1：充电器2 输入欠压 03 输出过压 04 输出欠压 05 输出过流 06 输出过载 07 IGBT 故障 1，2 对应的两个输出 IGBT8 超低温加热启动 09 散热器超温 0A 限流充电失效 0B 温度补偿传感器故障 0C 预充电故障 0D 内部故障 1：无启动信号 2：输入过流 3：中间直流过压 4：中间直流欠压E 输入输出接触器故障 1：主接触器 2：充电接触器 3：放电接触器 4：输出接触器c) 电压检测组件电压检测组件是用来检测直流输入电压、支撑电容电压和输出电压，利用传感器将高压信号转换为低压信号传送给微机控制板。d）电流传感器电流传感器分别用来检测
12、直流输入电流、交流输出电流，将电流信号转换为低压信号传送给微机控制板。2.3.2.2 UI-充 电 特 性充 电 器 的 输 出 电 压 和 电 流 受 到 控 制 ， 电 流 被 分 成 两 部 分 ： 负 载 电 流 （ +110、 L+） 和 充 电 电 流25T(G)-8KW(+3.5KVA)型充电器箱使用说明书V2.05（ D+） ， 当 蓄 电 池 电 压 低 于 120V（ 可 调 ） 时 ， 充 电 电 流 被 限 制 在 0.2C5， 蓄 电 池 电 压 慢 慢 升 高 ， 直 至升 至 120V 电 压 开 始 恒 定 不 变 ， 然 后 充 电 电 流 慢 慢 减 小 。
13、 充 电 曲 线 如 下 图 4：图 4： 充 电 UI 曲 线蓄 电 池 充 电 电 压 设 定 值 可 以 有 微 控 制 器 根 据 蓄 电 池 电 解 液 的 温 度 进 行 调 节 ， 温 度 补 偿 特 性 将 根 据 蓄电 池 特 性 及 用 户 要 求 进 行 调 整 。2.3.3 单 相 逆 变 器 抽 屉单 相 逆 变 器 将 由 蓄 电 池 提 供 的 直 流 电 源 转 换 位 单 相 AC220V 交 流 电 源 ， 为 客 车 的 影 视 系 统 及 充 电插 座 提 供 电 源 ， 额 定 输 出 功 率 为 3.5KVA。 单 相 逆 变 器 具 备 过 欠 压
14、 、 过 流 、 短 路 等 保 护 功 能 。1） 主 回 路 部 分单 相 逆 变 器 将 由 蓄 电 池 提 供 的 直 流 电 源 进 行 斩 波 升 压 ， 进 行 逆 变 之 后 通 过 隔 离 变 压 器 转 换 为 波 形为 正 弦 的 交 流 电 源 ， 其 电 气 原 理 图 见 附 图 2。2） 控 制 电 路 部 分微机控制系统包含一个微机控制箱、一个电压检测组件、三个 IGBT 驱动板组件和三个电流传感器组成。其中每个微机控制箱由两部分组成：微机控制板、控制电源板。下面分别介绍上述各个部分的基本功能。a) 控制电源板控制电源板为控制系统提供控制电源，将 110V 直流
15、变换成系统工作所需的各种等级的电源。控制电源板提供六路电源：+5V 一路；12V 一路；15V 一路； +24V 一路。 其中+5V、12V 为微机控制板提供电源，15V 为电压检测组件和电流传感器提供电源，+24V 为散热风机继电器提供电源。控制电源板上分别为上述电源设置了指示灯，电源正常时各指示灯应该点亮。25T(G)-8KW(+3.5KVA)型充电器箱使用说明书V2.06b) 微机控制板微机控制板是控制系统的核心，该控制板上使用了高性能的 32 位数字处理器作为控制核心，并且使用可编程逻辑器件来实现各种译码和逻辑时序。控制板上包括各种模拟量采样、数字量输入、数字量输出、PWM 发送及故障
16、接收模块、数码管显示、RS485 通信、RS232 通信、CAN 通信、实时时钟、数据存储模块等部分。控制软件采用高级语言编写，通过合理组织与安排，能够提升系统的实时处理能力。通过进行综合处理与判断，进行各种故障处理并通过控制板上的双位数码管进行显示，同时出现多个故障时循环进行显示。数码显示和单元工作情况为：表格 2 单相逆变器故障代码及含义高位 LED 高位含义 低位 LED 及含义0 正常 0：启动准备过程中，P：正常运行（开始发脉冲）1 输入过压 2：单相逆变器2 输入欠压 03 输出过压 04 输出欠压 05 输出过流 06 输出过载 07 IGBT 故障 1，2 对应的两个输出 IG
17、BT， 4 对应斩波 IGBT8 超低温加热启动 09 散热器超温 0A 限流充电失效 0B 温度补偿传感器故障 0C 预充电故障 0D 内部故障 1：无启动信号 2：输入过流 3：中间直流过压 4：中间直流欠压E 输入输出接触器故障 1：主接触器 2：充电接触器 3：放电接触器 4：输出接触器F：板码错误c) 电压检测组件电压检测组件是用来检测直流输入电压、支撑电容电压和输出电压，利用传感器将高压信号转换为低压信号传送给微机控制板。d）电流传感器电流传感器分别用来检测直流输入电流、交流输出电流，将电流信号转换为低压信号传送给微机控制板。25T(G)-8KW(+3.5KVA)型充电器箱使用说明
18、书V2.073 技术特性3.1 充电器技术数据3.1.1 额定容量：8KW3.1.2 输入电压：额定电压：DC600V最高电压：DC660V最低电压：DC500V3.1.3 控制电路输入电压额定电压: DC110V最高电压: DC137.5V最低电压: DC77V电源纹波电压峰谷值 Up-p 不超过 40V。3.1.4 额定输出电压： DC118DC123V（随温度补偿可调）出厂整定值为 1191V3.1.5 输出电压负载稳态调整率：1% 输入电压稳态调整率： 1% 3.1.6 输出电压纹波峰-谷值 10V（与蓄电池并联时）3.1.7 充电方式：恒流限压 25A1A（可以根据用户需要进行调整）
19、 ，最后限定电压 DC119V。3.1.8 充电器变换效率： 85%（额定输出负载） 3.1.9 主要功率器散热器件表面温升40K 。3.1.10 箱体设有接地镙栓并标有明显的高压标志。3.1.11 充电器工作时,对母线产生的 DC600V 回路脉冲电压 Up-p50V 。3.1.12 在电网供电中断恢复时,具有自动投入正常运行的功能。3.1.13 具有输入电压过压（700V）和欠压（500V）保护功能。3.1.14 具有符合蓄电池限流恒压充电要求的输出特性。3.1.15 具有蓄电池欠压保护功能，当蓄电池电压低于欠压保护值（90V2V）时，欠压保护动作。3.1.16 具有承受负载突加和突减的功
20、能。3.1.17 具有短路、过流、过载、输出过压（125V ）等保护功能。3.1.18 具有功率器件的过流、短路和超温保护。3.1.19 具有温度补偿功能。25T(G)-8KW(+3.5KVA)型充电器箱使用说明书V2.083.1.20 通过 485 与监控系统通讯，上传充电电流、负载电流、故障类型等信息。3.2 单相逆变器技术数据3.2.1 输入电压额定电压: DC110V最高电压: DC137.5V最低电压: DC77V3.2.2 额定输出电压：单相 AC22011V，50H ，谐波含量10% 。3.2.3 额定输出容量：3.5KVA3.2.3 效率： 80%4 接口充电器箱对外接口为接线
21、端子，安装在充电器箱的左侧，对外接线图见附图 3，线号表如下表 2：表 3：充电器箱外部进线线号表此表适用于硬座车+603 -603 4mm22 自逆变器 DC600 正/负线 CN1/Dg40+140 -140 6mm22 自综合控制柜 单相逆变器电源U210 N210 4mm22 至综合控制柜 单相逆变器输出CN2/Dg40+110 -110 25mm22 至 110V 分线箱 DC110V 母线D+ 25mm2 至蓄电池箱L+ 10mm2 至综合控制柜 本车 110V CN3/Dg40+130 -111 2.5mm22 自综合控制柜 DC110V 控制电源备用 1、2 2.5mm22 备用线202 1mm2 充电器正常302 1mm2 充电器故障204 1mm2 单相逆变器正常304 1mm2 单相逆变器故障充电器和单相逆变 311 1mm2至综合控制柜蓄电池欠压110V正极出CN4/Dg40
