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pmu-d21直流监控单元
- 更新时间：2022-08-25
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林继尧 先生（销售部）
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直流监控单元基本功能
直流监控单元采用八位单片机，负责测量环境温度、母线、电池参数。直流监控单元通过RS485通信总线与系统的监控模块进行通信。其完成的主要功能如下：
◆ 测量两段母线电压、电流
◆ 测量两组电池电压、电流
◆ 测量一路环境温度
◆ 测量三个0~5VDC模拟量数据，其系数可设置
◆ 通过RS485通信总线与系统监控模块完成数据交换
2.2.2.3直流监控单元参数特性
监控单元性能参数：
● 供电电源：85V~320V（DC），176V~264V（AC）
● 额定功耗：≤10W
● 工作温度：-5℃~40℃
● 海拔高度：≤2500m
● 母线电压测量路数：6路
● 母线电压测量范围：0~320VDC
● 母线电压测量精度：0.2%
● 电流测量路数：4路
● 电流测量输入范围：-5V~+5VDC
● 扩展量测量输入路数：3路
● 扩展量测量输入范围：0~5VDC
● 绝缘强度：通信端口对机壳耐压500VAC/1Min，其他端口对机壳耐压2000VAC/1Min，直流采样端口与工作电源端口耐压2500VAC/1Min。
监控单元接线定义如表2.2.2所示:
表2.2.2监控单元接线定义
序号 | 项目 | 管脚 | 管脚定义 | 备 注 |
1 | J1 | 1 | 温度传感器供电电源 | 此温度传感器由我司配置，不可随意用其他温度传感器 |
2 | 温度传感器输出 | |||
3 | 温度传感器供电电源地 | |||
2 | J2 | 1 | 第一组电池电压正 | 要求所有的测量模拟量为共负极性的直流量，输入范围为0~320V， |
2 | 第一段合母电压正 | |||
3 | 第一段控母电压正 | |||
4 | 第二组电池电压正 | |||
5 | 第二段合母电压正 | |||
6 | 第二段控母电压正 | |||
7 | 空 | |||
8 | 直流系统母线共负端 |
3 | J3 | 1 | 电源正 | 供电电压可交直流两用，直流范围为85~320V，交流范围为176V~264V |
2 | 空 | |||
3 | 电源负 | |||
4 | J4 | 1 | +12V | 此±12V供电是给测量电流及扩展测量传感器供电，其负荷不可大于200mA。禁止将GND端与大地相连！ |
2 | GND | |||
3 | -12V | |||
5 | J5 | 1 | 一组电池电流输入 | 电流输入采自电流霍尔传感器的输出，范围为-5V~+5V的直流模拟量，霍尔传感器采用±12V供电 |
2 | 一段控母电流输入 | |||
3 | 二组电池电流输入 | |||
4 | 二段控母电流输入 | |||
5 | 扩展测量1输入 | 扩展测量输入的范围为0~5V的直流模拟量 | ||
6 | 扩展测量2输入 | |||
7 | 扩展测量3输入 | |||
8 | 共负端 | 此共负端与母线负属于同一电气 | ||
6 | J6 | 1 | RS485A | 推荐客户采用多芯屏蔽线，将屏蔽层接大地，多余的芯线不要作接地处理! |
2 | RS485B | |||
3 | 屏蔽接大地 | |||
7 | LED | 当LED闪烁时，表示程序在运行 |
母线的直接连接到J2的其他对应脚位；如系统有两段母线但母线不共负时，则系统需要采用两个直流监控单元，分别采样两段母线的电压参数。
电池电流测量采样
电池电流采集采用霍尔传感器以实现检测信号和高压直流信号的电气隔离，霍尔传感
器的测量量程根据实际要求选取，如系统有两组电池，要求两组电池采样同一量程的霍尔传感器。要求使用的霍尔传感器参数如下：
● 供电电源：±12V
● 输出信号极性：双极性
● 输出信号幅度：5VDC
● 量程：50A（可根据实际需要选取）
如果在调试过程中，出现没有负荷时，电流测量不为0，则用万用表测量电流霍尔传感器的G与M端电压，调整霍尔传感器的“零点”电位器，直到G与M端电压为0V。
% 注意：
1、霍尔传感器在出厂时都已经过严格的测试，请不要轻易调整此电位器。
2、电池电流霍尔传感器在安装时请注意电流方向，要保证电池在充电时，充电电流为正。
控母电流测量采样
控母电流采集同样采用霍尔传感器以实现检测信号和高压直流信号的电气隔离，霍尔传感器的测量量程根据实际要求选取，如系统控母分段，要求两段控母电流采样同一量程的霍尔传感器。要求使用的霍尔传感器参数如下：
● 供电电源：±12V
● 输出信号极性：双极性
● 输出信号幅度：5VDC
● 量程：50A（可根据实际需要选取）
图2.2.8 控母霍尔安装接线图
如果在调试过程中，出现没有负荷时，电流测量不为0，则用万用表测量电流霍尔传感器的G与M端电压，调整霍尔传感器的“零点”电位器，直到G与M端电压为0V。
% 注意：
霍尔传感器在出厂时都已经过严格的测试，请不要轻易调整此电位器。
扩展测量采样
本监控装置可检测3路扩展量，当系统有其他的一些设备如逆变器、通信模块电压电流需要测量时，可使用到扩展测量口。扩展测量采集采用霍尔传感器以实现检测信号和高压直流信号的电气隔离，霍尔传感器的测量量程根据实际要求选取，要求使用的霍尔传感器参数如下：
● 供电电源：±12V
● 输出信号极性：单极性
● 输出信号幅度：5VDC
● 量程：根据实际需要选取
温度测量
监控单元测量一路环境温度，温度传感器由我公司提供，配线长度为1.5米，该长度为确保温度传感器性能的大长度，请不要延长配线长度或使用其它型号的温度传感器。系统电池管理中的温度补偿就采用此信号作为计算补偿电压的因素。
通信连接
本装置采用RS485通信方式，与系统监控模块完成数据交换。在连接通信线时，推荐用户采用两芯屏蔽线，装置485A与监控模块通信接口485A相连接，装置485B与监控模块通信接口485B相连接，将屏蔽层接大地。
监控单元接地
在监控单元上印有接地标志的地方，用户在系统配线时，要求将此点接至大地或系统共地点。
电压测量校准
当监控出现测量电压与实际值不一致时，可通过校正内部电位器校实现测量值与实际值相一致。在监控模块的内部，有一个可调电位器RV8，用来调整A/D转换基准，用四位半以上万用表测量ADREF与TP-GND间的电压，调整RV8使ADREF与TP-GND间的电压为5.000V。A/D转换基准校正后，再调测量电压不相一致的母线电压。内部有6个相对应的可调电阻，调整相对应的内容如表2.2.3所示：
表2.2.3电压测量校准
序号 | 标号 | 调整内容 | 备注 |
1 | RV1 | 第一组电池电压 | |
2 | RV2 | 第一段合母电压 | |
3 | RV3 | 第一段控母电压 | |
4 | RV4 | 第二组电池电压 | |
5 | RV5 | 第二段合母电压 | |
6 | RV6 | 第二段控母电压 |
电流测量校准
当监控出现电流、扩展量测量值与实际值不一致时，先确认测量的系数调置是否正确。然后通过校正霍尔传感器的增益电位器实现测量值与实际值相一致。在监控模块的内部，有一个可调电位器RV8，用来调整A/D转换基准，用四位半以上万用表测量ADREF与TP-GND间的电压，调整RV8使ADREF与TP-GND间的电压为5.000V。A/D转换基准校正后，再调整相对应的霍尔传感器的增益电位器，后达到电流测量值与实际值相一致。
