منبع تغذیه بیسیم

منبع تغذیه بیسیم

مقدمه

منظور از يک منبع تغذيه دو ماژول سيستمي است که از منابع تغذيه8/13ولت ، 40 آمپري استفاده کند. اين منبع تغذيه به دو صورت انجام مي شود.اگر يک ماژول در داخل جعبه قرار گيرد ، از منبع تغذيه بايد بتوان تا 40 آمپر برای بار و باتری جريان کشيد. اگر دو ماژول در داخل آن قرار داده شود، تا 40 آمپر براي بار و تا 40 آمپر براي باتري بايد بتوان از آن جريان کشيد.

به منظور برآورده کردن نياز ناجا در زمينه منابع تغذيه ، نياز است که شرکت برنده مناقصه 2 قسمت مجزا با تعريف هاي زير تحويل ناجا دهد:

   1- ماژول 8/13 ولت 40 آمپر، ماژول ها بصورت ماژولار و هات پلاگ ساخته شوند بطوريکه در جعبه ي دو ماژول قابل استفاده باشند.

   2-  جعبه ي دو ماژول بايد داراي امکان استفاده از دو ماژول شارژ به همراه کليدهاي AC ، DC و MCU را داشته باشند.

تعريف MCU :  MCU قسمت کنترل مرکزي منابع تغذيه دو ماژول مي باشد که بايد بتواند نظارت و مديريت مجموعه شارژ . ماژول ها را بگونه اي طبق مشخصات فني ضميمه فراهم آورد تا اولا کليه آلارمها . نمايش هاي درخواست شده صورت پذيرد ثانيا ارتباط با تجهيزات بيروني انجام گيرد و همچنين در صورت خرابي خللي در تنظيمات صورت گرفته براي ماژول ها ايجاد نگردد. MCU در داخل جعبه هاي دو ماژول نصب گردد.

مبناي کار دستگاه تغذيه جهت عملکرد نرمال ، خرابي برق شهر و برگشت آن در زير توضيح داده شده است.

عملکرد نرمال: در اين وضعيت سيستم برق  AC را دريافت و پس از DC کردن، تغذيه بار و شارژ باتريها را تامين مي نمايد.

خرابي برق شهر: هنگامي که برق شهر قطع مي­گردد و يا از محدوده ولتاژ مجاز خارج مي­شود، ولتاژ خروجي منبع تغذيه قطع شده ولي بار مصرفي بدون وقفه توسط باتريهاي ذخيره­اي که براي مدت زمان مشخصي طراحي شده اند، تغذيه مي گردد.

برگشت برق شهر: با برگشت مجدد برق شهر، منبع تغذيه شارژ باتري را در حالت مجدد آغاز مي­کند. پس از پايان مرحله شارژ مجدد، منبع روي حالت شارژ فلوت قرار مي­گيرد. زمان شارژ مجدد بايد توسط خود سيستم با استفاده از نمونه گيري از جرياني که باتري براي شارژ مجدد نياز دارد،تنظيم شود. (نحوه شارژ مجدد بصورت ترکيبي از پارامترهاي زماني و جرياني مورد نظر است.)

مشخصات ماژول تغذيه:

مشخصات عمومي :

توانايي تغذيه بیسیم و شارژ باتري بصورت همزمان داشته باشد.

ولتاژ خط بصورت تک فاز 220 ولت باشد و نوسانات ولتاژي برق شهر از 160 ولت تا 250 ولت را تحمل نمايد.

در فرکانس HZ 50 برق شهر کارکند و نوسانات فرکانسي برق شهر را تا 10 درصد بالا و پايين تحمل نمايد.

ريپل بدون باتري کمتر از mv40 پيک تا پيک باشد.

راندمان دستگاه بالاتر از 85 درصد در بار کامل داشته باشد.

رگولاسيون خط بار و خط ورودي 1% يا کمتر در نظر گرفته شود.

ولتاژ نامي دستگاه 8/13 ولت با قابليت اتصال به گراند مثبت و منفي با پيش فرض گراند منفي باشد.

جريان نامي مورد نياز خروجي تک ماژول 40 آمپر باشد.

سيستم بايد مجهز بهPFC  از نوعACTIVE  به منظور ميل کردن PF  به 99% باشد. THD بايد زير 7 درصد شود.

نويز کمتر از  mv2 باشد.

در ورودي و خروجي  فيلتر EMI در نظر گرفته شود.

هريک ازمنابع تغذيه40 آمپري، در حداکثر استفاده از آنها بايد بطور دائمي40 آمپر را تامين نمايند.(100%DutyCycle)

اگر دو سر خروجي بار اتصال کوتاه شود، منبع تغذيه قابليت تحمل آن را داشته باشد و با رفع مشکل، بصورت اتوماتيک به حالت عادي برگردد.

ولتاژ خروجي ماژول بايد بتواند از 6/12 تا 5/14 ولت توسط MCU تغيير کند.

درجه حرارت محيط 65 تا 5- درجه سانتيگراد

  رطوبت تا 85 درصد

قابليت کار در انواع محيط هاي نمکي ، اسيدي و بازي در حد شرايط موجود در کشور.

منبع تغذيه بايد بتواند تا ارتفاع 3000 متر از سطح دريا فعالين عادي خود را ادامه دهد.

مشخصات مکانيکي :

رعايت نکات مربوط به انتقال حرارت و خنک سازي  از طريق محفظه ­هاي جريان هوا و يا فن و هيت سينک مطابق بند 4 قسمت الف انجام گردد.

بنا بر استفاده سيستم در مناطق مختلف آب و هوايي نوع آبکاري و رنگ آميزي قطعات مناسب و اصولي باشد و توصيه مي شود رنگ کيس پودري الکترواستاتيک و کرم انتخاب گردد.

  امکان تعمير و نگهداري آسان (سهولت باز و بستن سيستم) اعمال گردد.

با توجه به تيراژ توليد، رعايت صلاح و صرفه اقتصادي در طراحي و ساخت سيستم انجام گردد.

علائم گرافيکي مناسب در طراحي پانل جلو و پشت و همچنين روي بسته بندي سيستم انتخاب گردد.

نقاط تست مختلف مدار شامل TEST POINT جهت عيب يابي مدار تعبيه شود.

سعي شود قطعات به کار رفته به صورت غير انحصاري بوده و هيچ قسمتي از مدار PACK نشود.

شيلدبندي مناسب در داخل کيس براي جلوگيري از نفوذ نويزها و تاثير گذاري بيسيمها بر روي عملکرد شارژر صورت پذيرد.(براي بررسي صحت عمل منبع تغذيه، در يکي از مکان­هاي بيشتر 6 بيسيم تست مي­شود.)

در ساخت مدار چاپي کيفيتها و استانداردهاي روز رعايت گردد.

مسايل بسته بندي بايد با کيفيت مناسب و بالاترين ضريب ايمني براي حفاظت هنگام حمل و نقل و در هنگام انبارکردن، باشد. به اين منظور بايد داراي فوم ضربه­گير، نايلون نفوذ ناپذير، کارتن پنج لايه و تسمه کشي بصورت مناسب باشد.

حفاظتها :

حفاظت در برابر اضافه جريان ورودي در نظر گرفته شود.

حفاظت لازم در برابر بالا يا پايين بودن ولتاژ ورودي (بالاتر از 250 و پايين تر از 160 ولت) رعايت شود. پس از بازگشت ولتاژ ورودي به محدوده گفته شده دوباره منبع تغذيه به حالت عادي بازگردد.

حفاظت در برابر افزايش ولتاژ خروجي، که در اين حالت منبع تغذيه خاموش شده و بار از باتري تغذيه مي­شود. در اين هنگام فقط ماژول معيوب يا مسبب قطع مي شود.

حفاظت در برابر Surge ولتاژ ورودي رعايت شود.

استفاده از فن و هيت سينک :

منبع تغذيه بايد داراي قابليت دفع مناسب حرارت باشد و تا حد امکان نياز به فن نداشته باشد. اما در صورت استفاده از فن، طوري طراحي شود که در دماي 70 درجه روشن و در 65 درجه خاموش گردد..

فن(در صورت استفاده) از نوع DC از نوع بلبرينگي با طول عمر اصطلاحاً دائم کار باشد.

فن(در صورت استفاده) بايد بطور پيوسته در ولتاژ نامي خود کار کند، به عبارت ديگر نبايد با تغيير ولتاژ خروجي(به عنوان مثال در حالت­هاي مختلف شارژ) ولتاژ تغذيه فن تغيير نمايد.

آلارمها و نمايشگرها :

هر يک از ماژولها بايد داراي امکانات نمايشي براي نشان دادن مقدار جريان خروجي باشد.

يک LED  سبز براي نرمال بودن ورودی هر منبع تغذيه.

يک LED  قرمز براي  قطع بودن خروجي هر منبع تغذيه.

يک LED  قرمز بعنوان نمايشگر جريان محدود.

مشخصات MCU :مشخصات عمومی :

پانل MCU امکان اپراتوری آسان و مطمئن را برای کاربر فراهم نمايد.

علائم گرافيکي مناسب در طراحي پانل جلو و پشت و همچنين روي بسته بندي سيستم انتخاب گردد.

نقاط تست مختلف مدار شامل TEST POINT جهت عيب يابي مدار تعبيه شود.

سعي شود قطعات به کار رفته به صورت غير انحصاري بوده و هيچ قسمتي از مدار PACK نشود.

در ساخت مدار چاپي کيفيتها و استانداردهاي روز رعايت گردد.

MCU بايد داراي Watchdog باشد تا هنگ کردن سيستم، دستگاه را از کار نياندازد.

کليدي جهت RESET مطمئن وتست سالم بودن LEDها منظور گردد.

کنترل مرکزي(MCU) مورد استفاده بايد طوری عمل نمايد که اگر ماژولی خراب شد، کل جريان مصرفی را بين بقيه­ ی منابع تقسيم نمايد.

شارژ باتري :

MCU براي دو حالت تعريف شده فلوت و مجدد که در  زير آمده،  بايد ماژولها را تنظيم و در حالت مورد نظر قرار دهد.

مدهاي شارژ که بايد در نظر گرفته شود :

شارژ بايد بتواند به دو صورت باتري را شارژ نمايدکه عبارتند از:

– شارژ فلوت (نگهداري): در شارژ فلوت ولتاژ ثابتي جهت تغذيه بار و باتري ها به صورت دائم استفاده مي گردد که بار و باتري به طور موازي با هم قرارگرفته­ اند و هنگاميکه منبع قطع شود بدون وقفه تغذيهDC بيسيم از باتري انجام ­مي­شود. البته بايد حفاظت­هاي لازم که در بند4 قسمت الف آمده رعايت شود.

– شارژ مجدد: شارژ مجدد زماني لازم است که برق شهر قطع و وصل شود. پس از برقراري برق شهر باتري ها به طور اتوماتيک نسبت به کاهش ولتاژ، در معرض شارژ مجدد قرار مي گيرند. مدت زمان لازم براي شارژ مجدد را بايد سيستم خودش تشخيص دهد.

جريان و ولتاژ شارژ باتري :

در ساخت MCU  بايد براي تامين جريان و ولتاژ شارژ باتري­ها نکته زير لحاظ شود:

انتخابي بودن جريان شارژ: از آنجا که امکان دارد از باتري­هاي مختلف و با تعداد متنوع استفاده شود، بايد با توجه به ظرفيت باتري­هاي استاندارد مختلف، قابليت انتخاب جريان شارژ با استپ­هاي مناسب وجود داشته باشد. البته انتخاب بايد بر اساس ظرفيت آمپر ساعت باتري يا باتري­هاي مورد استفاده باشد.

انتخابي بودن ولتاژ شارژ: همانطورکه گفته شد، بايد با توجه به نوع باتري­هاي استاندارد مختلف، قابليت انتخاب ولتاژ شارژ با استپ­هاي مناسب وجود داشته باشد. رنج تغييرات ولتاژ در مد نگهداري 6/12 تا 14 ولت و در مد مجدد از14 تا 5/14 باشد.

جريان و ولتاژ شارژ در حالت پيش­فرض بايد روي جريان و ولتاژ شارژ باتري سيلد اسيد 110 آمپري تنظيم شده باشد. همچنين تغييرات بعدي يا از طريق منو و صفحه نمايش داراي کلمه عبور انجام گيرد و يا با برنامه­ريزي از طريق کامپيوتر اين کار صورت گيرد.

مجهز به عملکرد حفظ باتري :

MCU بايد بتواند در دوره­هاي قابل تنظيم از 1 تا 6 ماه، با پيش فرض 3 ماه و با شرايط بودن برق اجازه دهد که 20 %  از ظرفيت باتري مصرف گردد و باتري را مجدد شارژ نمايد. MCU بايد بتواند که در هنگام Off شدن Unitها و وصل نبودن باتری پس از قطع شدن لحظه­ای سيستم دوباره روشن شود.

مجهز به عملکرد تست باتری :

تشخيص خرابی با عملکردی به نام باتری تست و با تعريف زير صورت می پذيرد:

تعريف : توسط اپراتور بار مشخصي به باتری اتصال يافته و سيستم در حالت تست قرار می گيرد. در اين حالت با مشخص بودن زمان و ولتاژ تست،ماژول ها قطع شده و زمانگيري آغاز مي گردد. چنانچه در مدت زمان مشخص شده باتری با بار مشخص به ولتاژ تست برسد، باتری خراب و در غير اين صورت سالم مي باشد.

مجهز به سيستم جلوگيری از دشارژ بيش از حد باتری :

وقتی  ولتاژ باتری به 10 ولت برسد باتری از مدار خارج گردد. در اين حالت تغذيه MCU نبايد قطع گردد.

صفحه نمايش :

 MCU بايد دارای يک صفحه نمايش LCD برای نشان دادن حالتهای عادی و تنظيمات با تعريفات زير باشد:

حالت عادی :

 ولتاژ باتری،جريان باتری ، مد شارژ و مدت زمان شارژ مجدد نمايش داده شود.

حالت نمايش انتخابی :

ولتاژ،جريان بار و دمای منبع تغذيه بايد با فشار يکی از کليدها نمايش داده شود.

تنظيمات :

دريافت و امکان تغيير کلمه عبور 6 حرفی در محل با يک پيش فرض مشخص.

تنظيم مد شارژ از نگهداری به مجدد با پيش فرض نگهداری.

تنظيم ولتاژ شارژ نگهداری.

تنظيم ولتاژ شارژ مجدد.

تنظيم جريان محدود باتری.

تنظيم حداکثر زمان شارژ مجدد.

تنظيم حداقل زمان تثبيت جريان شارژ مجدد.جهت بازگشت از اين مد.

تنظيم حداقل جريان  شارژ مجدد.جهت بازگشت از اين مد.

تنظيم حداقل زمان قطع برق برای رفتن به حالت شارژ مجدد.

تنظيم دوره زمانی حفظ باتری و ميزان درصدی مصرف باتری در هنگام دشارژ.

تنظيم زمان و ولتاژ انتهايي تست باتری.

امکان خاموش و روشن کردن ماژولها.

آلارمها و نمايشگرها :

آلارمهايي که بصورت نوشتاری بايد نوشته شود:

قطع ولتاژ برق شهر در صورت غير نرمال بودن برق شهر (کمتر از 160 ولت و بيشتر از 250 ولت و قطع آن).

هنگامی که ولتاژ خروجی بار بيش از 15 ولت يا کمتر از 10 ولت شد ، که شامل قطع و اتصال کوتاه بار نيز می شود، پيغام مناسب نمايش داده شود.

يک پيغام مناسب برای خرابی باتري استفاده شد.

آلارمهايي که با LED نمايش داده شود:

يک LED برای وجود آلارم در سيستم منتع تغذيه روی پنل جلوی MCU در نظر گرفته شود

آلارمهايي که بصورت صوتی بايد  شود:

اگر ولتاژ باتري تا حد 8/10 ولت کاهش يابد آلارم فوق پخش شود و وقتي ولتاژ باتري به 10 ولت برسد باتري از مدار خارج گردد. در اين حالت آلارم صوتی نيز قطع می شود

اگر اتصال بار به سيستم قطع شود (قطع کليد)، آلارم مربوطه را به صدا در آورد.

مانيتورينگ منبع تغذيه :

به منظور مانيتورينگ وضعيت منبع تغذيه، بايد اطلاعات مورد نيازي­که از طريق منو و صفحه نمايش و يا LEDها در اختيار قرار گرفته و يا تنظيم   مي­شود از طريق يک پورت سريال در دسترس قرار گيرد. در اين زمينه اسناد و مدارک فني و نرم افزار و پروتکل پروگرام و سوپر وايزري مربوطه بايد در اختيار خريدار قرار گيرد.

در MCU يک رله در نظر گرفته شود تا در حالتهای زير عملکرد آن نشاندهنده خطای اصلی باشد:

    کم بودن ولتاژ باتری از 8/10 ولت

    تريپ کليد باتری

    قطع ولتاژ بار

    Fail ماژولها

مشخصات جعبه تغذيه دو  ماژول :مشخصات مکانيکي :

بنا بر استفاده سيستم در مناطق مختلف آب و هوايي نوع آبکاري و رنگ آميزي قطعات مناسب و اصولي باشد و توصيه مي شود رنگ کيس پودري الکترواستاتيک و کرم انتخاب گردد.

اندازه و قطر کابلهای تغذيه در خروجی متناسب با آمپر مصرفی در نظر گرفته شود.

طراحی بصورتی انجام پذيرد که ترمينال بار و باتری بصورت مجزا از يکديگر باشند.

کليد قطع و وصل و ساير قطعات مکانيکي و متحرک دستگاه از نوع مرغوب انتخاب شود.

مسايل بسته بندي بايد با کيفيت مناسب و بالاترين ضريب ايمني براي حفاظت هنگام حمل و نقل و در هنگام انبارکردن، باشد. به اين منظور بايد داراي فوم ضربه­گير، نايلون نفوذ ناپذير، کارتن پنج لايه و تسمه کشي بصورت مناسب باشد.

کيس در حالت تک ماژول طوري طراحي شود که در داخل رک­هاي به عرض 19 اينچ، عمق موثر حداکثر  47 سانتيمتر بصورت کشويي وارد شده و تثبيت گردد. همچنين پايه ­هايي را براي  قرار دادن روي يک ميز داشته باشد.

تعبيه دو دسته مناسب براي تک ماژول جهت جابجايي و حمل توسط نفر پيش بيني گردد.

حفاظتها :

1-2) حفاظت در برابر صاعقه در نظر گرفته شود. در داخل جعبه دو ماژول بايد حداقل سه عدد برقگير قرار گيرد..

حفاظت لازم در برابر اتصال باتری بصورت معکوس رعايت شود.

حفاظت برای جلوگيری از رسيدن باتری به زير نقطه ­ی مرگ در هنگام دشارژ رعايت شود.

حفاظت لازم در برابر اتصال کوتاه يا اضافه جريان ترمينالهای خروجی رعايت شود.

در وضعيت اتصال کوتاه باتری و يا حالتی که باتری بصورت معکوس به شارژر متصل می­شود, مدت زمان عملکرد مکانيکي کليد مربوطه برای خارج کردن باتری از مدار, بگونه­ای باشد که باعث ريست شدن بیسیم نگردد.

کليدها و کليد-فيوزها :

جعبه منبع تغذيه دو ماژول بايد دارای يک کليد-فيوز فاز با نول برق ورودی AC از نوع مينياتوری 16 آمپری باشد.

جعبه منبع تغذيه دو ماژول بايد دارای دو کليد-فيوز برق ورودی AC از نوع مينياتوری 10 آمپری برای ورودی هر ماژول باشد که در دسترس کاربر نصب شود.

جعبه منبع تغذيه دو ماژول بايد دارای يک کليد-فيوز برق خروجی DC از نوع مينياتوری 40 آمپری برای خروجی بار باشد.

جعبه منبع تغذيه دو ماژول بايد دارای يک کليد-فيوز برق خروجی DC 40 آمپر همراه شنت تريپ و کنتاکت کمکی برای خروجی باتری باشد.

ترمينال­هاي جعبه :

ترمينال ورودي برق AC منبع تغذيه از نوع سه شاخه اي پاور کامپيوتر باشد.

ترمينال خروجي بار و باتري منبع تغذيه از نوع پيچي، قوي و مرغوب انتخاب گردد.

ترمينال شمش ارت با مهره­هاي پرچ شده داشته باشد.(تذکر: منبع تغذيه بايد با فرض نبود چاه ارت طراحي شده باشد. )

لوازم همراه :

لوازم همراه منبع تغذيه دو ماژول :

کتابچه کاربري

کابل پاور AC

کابل 6*1 قرمز و 6*1 آبي براي اتصال باتري هر کدام به طول 2 متر