UPS蓄電池的選擇全攻略
計(jì)算機(jī)已在各行各業(yè)失掉普及應(yīng)用。作為直接關(guān)連到計(jì)算機(jī)軟硬件能否安然運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)緊要成分——電源品質(zhì)的可靠性該當(dāng)做為中小企業(yè)首要考慮的問(wèn)題。陪同著計(jì)算機(jī)的誕生而呈現(xiàn)的UPS(Uninterrupted Power Supply)現(xiàn)已被廣漠計(jì)算機(jī)用戶(hù)所接受。UPS主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)Internet系統(tǒng)或別的電力電子設(shè)備供給不連續(xù)的電力供應(yīng)。目前，UPS正在被普及地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、產(chǎn)業(yè)管教等行業(yè)。
許多電氣工程職員在配置電源時(shí)，經(jīng)常對(duì)照垂青不連續(xù)電源(UPS)主機(jī)的苦守，正視了對(duì)UPS配套蓄電池的決意。失當(dāng)?shù)呐涮仔铍姵貨Q意經(jīng)常會(huì)造成UPS后備工夫不敷、電池不克不及放電等變亂，嚴(yán)重影響UPS的品質(zhì)。
2 UPS的工作情理及種類(lèi)
2.1、UPS的工作情理
UPS電源通常是由常用電源和備用電源通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)組合而成，它們之間由邏輯電路發(fā)展管教，以保障在電網(wǎng)畸形或停電狀態(tài)下，整個(gè)系統(tǒng)都能可靠地工作。當(dāng)市電畸形時(shí)，UPS相稱(chēng)于一臺(tái)交流穩(wěn)壓電源，它將市電穩(wěn)壓后再供給計(jì)算機(jī)，和此同時(shí)，它還向UPS內(nèi)蓄電池充電。當(dāng)市電猛然停止時(shí)，UPS立即轉(zhuǎn)為逆變工作狀態(tài)，小容量的UPS通常能繼續(xù)供電5～20 min，所以能保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的畸形介入，使軟硬件不受喪失。圖1為電源UPS情理圖。
圖1 UPS情理圖
2.2、UPS的種類(lèi)
UPS的分類(lèi)辦法多種多樣，按功率大小概略分為大中小三種功率容量；按輸出波形概略分為方波、梯形波梗概正弦波；按輸出輸出辦法概略分為單相入單相出、三相入單相出或三相入三相出；按工作情理還概略分為動(dòng)態(tài)UPS和動(dòng)態(tài)UPS兩大類(lèi)。動(dòng)態(tài)不連續(xù)電源是依靠慣性飛輪存儲(chǔ)的動(dòng)能來(lái)保持負(fù)載電能供應(yīng)的間斷性的，這種不連續(xù)電源具備拙笨、噪聲大、遵守低、切換工夫長(zhǎng)等誤差，已被動(dòng)態(tài)不連續(xù)電源所替代。動(dòng)態(tài)UPS以蓄電池組為儲(chǔ)能器材，市電畸形時(shí)交流市電經(jīng)整流后釀成直流電并將電能存儲(chǔ)在蓄電池組中，當(dāng)市電停止時(shí)再由逆變器將蓄電池組中貯存的直流電轉(zhuǎn)釀成交流電來(lái)保持向負(fù)載供電。按照工作辦法的差異，動(dòng)態(tài)UPS又可分為后備式UPS、在線(xiàn)式UPS、在線(xiàn)互動(dòng)式UPS和Delta變化型UPS四種類(lèi)型，上面別離加以介紹。
1.后備式UPS
后備式UPS主要由充電器、蓄電池、逆變器和變壓器抽頭調(diào)壓式穩(wěn)壓電源四有部分造成。后備式UPS的工作情理如圖2所示。后備式UPS具備電路簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高的長(zhǎng)處，然則其輸出電壓動(dòng)搖精度差，市電掉電時(shí)負(fù)載供電有一段工夫的停止。別的受切換電流和動(dòng)作工夫的限制，輸出功率通常較小，通常后備式正弦波輸出UPS，容量在2kVA如下，后備式方波輸出UPS容量在lkvA如下。
圖2 后備式UPS情理圖
2.在線(xiàn)互動(dòng)式UPS
在線(xiàn)互動(dòng)式UPS，和在線(xiàn)式UPS對(duì)照，它省去了整流器和充電器，而由一個(gè)身兼二職的逆變器/充電器模塊配以蓄電池組造成，其情理框圖如圖3所示。
圖3 在線(xiàn)互動(dòng)式UPS情理圖
在線(xiàn)互動(dòng)式UPS具備遵守高(可達(dá)98%以上)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高的長(zhǎng)處，然則它大有部分工夫由市電直接給負(fù)載供電，輸出電壓品質(zhì)差，市電掉電時(shí)交流旁路開(kāi)關(guān)具備斷開(kāi)工夫，招致UPS輸出具備未必工夫的電能停止。
3.Delta變化型UPS
Delta變化型UPS又稱(chēng)串并聯(lián)UPS，它主要由低通濾波器、Delta變化器和主變化器造成，其情理框圖如圖4所示。
圖4 Delta變化型UPS情理圖
Delta變化型UPS的長(zhǎng)處是：①、負(fù)載電壓由主變化器的輸出電壓抉擇，輸出電能品質(zhì)好。②、主變化器和Delta變化器只對(duì)輸出電壓的差值發(fā)展調(diào)解和彌補(bǔ)，它們認(rèn)真的最大功率僅為輸出功率的20%(相稱(chēng)于輸出市電電壓的變卦范疇)，所以整機(jī)遵守高，功率余量大，系統(tǒng)抗過(guò)載本領(lǐng)強(qiáng)。③、輸出功率因數(shù)高，可達(dá)99%，輸出諧波電流小。然則Delta變化型UPS主電路和管教電路相對(duì)繁冗，可靠性差。
4.在線(xiàn)式UPS
在線(xiàn)式UPS又稱(chēng)勾搭調(diào)解式UPS，目前絕大多數(shù)大中型UPS都是在線(xiàn)式的。在線(xiàn)式UPS通常由整流器、充電器、蓄電池組和逆變器等有部分造成，其情理框圖如圖5所示。
圖5 在線(xiàn)式UPS情理圖
在線(xiàn)式UPS的特點(diǎn)是：①、不論市電畸形和否，負(fù)載都由逆變器供電，所以當(dāng)市電產(chǎn)生故障的瞬間，UPS的輸出電壓不會(huì)產(chǎn)生任何連續(xù)。②、因?yàn)閁PS逆變器采用高頻SPWM調(diào)制和輸出波形的反饋管教，概略向負(fù)載供給電壓動(dòng)搖度高、波形畸變小、頻率動(dòng)搖以及動(dòng)態(tài)相應(yīng)速度快的高品質(zhì)的電能。③、全體負(fù)載功率都由逆變器供給，輸出本接收限制。④、整流器和逆變器都認(rèn)真全體負(fù)載功率，整機(jī)遵守對(duì)照低。
從以上闡發(fā)概略看出，按技藝苦守利害排序，其程序應(yīng)為：在線(xiàn)式UPS>Delta變化型UPS>在線(xiàn)互動(dòng)式UPS>后備式UPS。志向的UPS須要具備如下個(gè)性：①、輸出有很高的功率因數(shù)。②、輸出電壓的諧波畸變率很低，額定是在非線(xiàn)性負(fù)載下的總諧波畸變率。③、輸出電壓有很高動(dòng)搖度，囊括幅值和頻率的動(dòng)搖。④、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)相應(yīng)速度很是快。⑤、系統(tǒng)有很強(qiáng)抗過(guò)載本領(lǐng)和抗負(fù)載攻打本領(lǐng)，囊括待遇的自然劫難。⑥、系統(tǒng)有低的電磁干擾，低的維護(hù)費(fèi)用，低成本，重量輕，體積小。⑦、可多機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)冗余式UPS供電系統(tǒng)。
3 UPS蓄電池的種類(lèi)
UPS申請(qǐng)所選用的蓄電池必須具備在短期內(nèi)輸出大電流的個(gè)性。目前，在線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的蓄電池底子上有兩種，它們都屬于鉛酸蓄電池。
3.1、防酸隔爆鉛酸蓄電池
這種電池在早期的UPS系統(tǒng)中運(yùn)用較多，只要維護(hù)穩(wěn)當(dāng)，會(huì)有較長(zhǎng)的運(yùn)用壽命，但因?yàn)樵谶\(yùn)轉(zhuǎn)中具備少量的電解液水聯(lián)合失，需往往性地測(cè)量電解液的溫度、密度，往電池內(nèi)部增加蒸餾水，維護(hù)工作量極大，那時(shí)的UPS系統(tǒng)中已很少配用。
3.2、閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA)
因其體積較小，密封苦守好、絕少維護(hù)而被普及應(yīng)用于各類(lèi)UPS電源中。VRLA防止電池內(nèi)部電解液運(yùn)動(dòng)有兩種技藝辦法：一種技藝是將硫酸電解液和SiO2膠體同化后充滿(mǎn)電池內(nèi)部，制成膠體電池(簡(jiǎn)稱(chēng)GEL)。這種產(chǎn)品產(chǎn)量較低，約占VRLA電池總量的15%；另一種技藝是獨(dú)霸超細(xì)玻璃棉將電解液不飽和地吸附住，制成吸液式電池或貧液式電池(簡(jiǎn)稱(chēng)AGM)。因?yàn)楹笳呔邆漭^好的大電流放電苦守，在UPS系統(tǒng)中較多采用，國(guó)際廠(chǎng)家也大多生產(chǎn)AGM蓄電池。
