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| 供貨周期 | 現貨 | 規格 | KM55-12 |
|---|---|---|---|
| 貨號 | 凱鷹蓄電池 | 應用領域 | 醫療衛生,生物產業,地礦,電子/電池,道路/軌道/船舶 |
| 主要用途 | UPS電源、直流屏、配電柜、應急電源 |
產品分類品牌分類
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產品簡介
詳細介紹
遼寧凱鷹蓄電池KM55-12 12V55AH型號重量
遼寧凱鷹蓄電池KM55-12 12V55AH型號重量
UPS（不間斷穩壓電源） 作為一種穩壓穩頻純凈化的電源現已成為供電系統的核心部分, 受到了廣泛的認可。在供電質量較佳的歐美和日本, 已經將UPS 作為標準設備。國內電網供電質量相對較差, UPS 應用更是必不可少。了解UPS的工作原理和性能指標，選擇與需求相匹配的UPS，對各個層次的應用都具有重要意義。
1UPS 的分類及工作原理
UPS分類方法多種多樣, 按性能指標可以簡單的將UPS分為以下幾類：①功率 ：大、中、 小；②輸出波形：方波、梯形波、正弦波；③輸入輸出方式：單相入單相出、三相入單相出、三相入三相出。
按工作原理還可以分為動態和靜態 兩大類。動態不間斷電源是依靠慣性飛輪存儲的動能來維持負載電能供應的連續性的,這種不間斷電源具有笨重、噪聲大、效率低、切換時間長等缺點, 已被靜態不間斷電源所取代。靜態UPS 以蓄電池組為儲能工具, 市電正常時交流市電經整流后變為直流電并將電能存儲在蓄電池組中, 當市電中斷時再由逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉變為交流電來維持向負載供電。根據工作方式的不同, 靜態UPS又可分為后備式、在線式、在線互動式和Delta變換型4種類型。
1.1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壓式穩壓電源4部分組成，具有電路簡單、成本低、可靠性高的優點, 但是其輸出電壓穩定精度差, 市電掉電時負載供電有一段時間的中斷。另外受切換電流和動作時間的限制, 輸出功率一般較小, 一般后備式正弦波輸出UPS 容量在2kVA 以下, 后備式方波輸出UPS 容量在1kVA 以下。后備式UPS 的工作原理如圖1 所示。
圖1后備式UPS工作原理
1.2在線互動式UPS
在線互動式UPS與在線式UPS 相比, 省去了整流器和充電器, 而由一個身兼二職的逆變器/ 充電器模塊配以蓄電池組構成, 具有效率高(可達98 %以上) 、結構簡單、成本低、可靠性高的優點, 但是它大部分時間由市電直接給負載供電, 輸出電壓質量差, 市電掉電時交流旁路開關存在斷開時間, 導致UPS 輸出存在一定時間的電能中斷。其原理框圖如圖2 所示。
圖2在線互動式UPS原理
1.3Delta變換型UPS
Delta變換型UPS 又稱串并聯UPS , 它主要由低通濾波器、Delta變換器和主變換器構成。Delta變換型UPS 的優點有: ①負載電壓由主變換器的輸出電壓決定, 輸出電能質量好；②主變換器和Delta變換器只對輸出電壓的差值進行調整和補償, 它們承擔的大功率僅為輸出功率的20% (相當于輸入市電電壓的變化范圍) , 所以整機效率高、 功率余量大、 系統抗過載能力強；③輸入功率因數高, 可達99% , 輸入諧波電流小。但是Delta變換型UPS主電路和控制電路相對復雜,可靠性差。其原理框圖如圖3 所示。
圖3Delta變換型UPS原理
1.4在線式UPS
在線式UPS又稱串聯調整式UPS , 目前絕大多數大中型UPS都是在線式的。在線式UPS一般由整流器、充電器、蓄電池組和逆變器等部分組成, 在線式UPS的特點有: ①不論市電正常與否,負載都由逆變器供電, 所以當市電發生故障的瞬間, UPS的輸出電壓不會產生任何間斷；②由于UPS逆變器采用高頻SPWM調制和輸出波形的反饋控制, 可以向負載提供電壓穩定度高、波形畸變小、頻率穩定以及動態響應速度快的高質量的電能；③全部負載功率都由逆變器提供, 輸出能力受限制；④整流器和逆變器都承擔全部負載功率, 整機效率比較低。其原理框圖如圖4 所示。
圖4在線式UPS原理
從以上分析可以看出, 按技術性能優劣排序,其順序應為: 在線式UPS>Delta變換型UPS>在線互動式UPS>后備式UPS。
理想的UPS 需要具有以下特性: ①輸入有很高的功率因數；②輸出電壓的諧波畸變率很低, 特別是在非線性負載下的總諧波畸變率；③輸出電壓有很高穩定度, 包括幅值和頻率的穩定；④系統的動態響應速度非常快；⑤系統有很強抗過載能力和抗負載沖擊能力, 包括人為的自然災害；⑥系統有低的電磁干擾, 低的維護費用, 低成本, 重量輕,體積小；⑦可多機并聯運行以實現冗余式UPS 供電系統。
2UPS 的關鍵技術
UPS 按其容量大小不同可以分為30kVA 以上的大功率UPS、5～30kVA 的中功率UPS 和5kVA以下的小功率UPS。大功率UPS 在技術、工藝、制造等多方面的難度也超出了中小功率的UPS。UPS 的關鍵技術主要有：
2.1逆變技術
逆變器是整個UPS 的核心。對于UPS 逆變器的電路結構, 主要有以下幾種:
(1) 工頻機的逆變器。這種逆變器結構的優點是給用戶提供了真正的隔離電源, 具有諧波抑制作用, 可以提高單相負載過載能力; 缺點是輸出三相電壓相互耦合無法獨立控制以及裝置體積大。
(2) 高頻機的逆變器。高頻機逆變器的優點是輸出電壓可以獨立控制, 裝置體積小; 其缺點是輸入輸出不隔離, 導致可靠性和安全性變差, 并且輸出電壓有一定的直流成分。
(3) 新型的在線式互動技術。這種逆變器兼有高頻機的優點和缺點。
(4) 四橋臂變換技術。這種技術正處在研究之中, 它可以使輸出三相電壓獨立控制, 但是其控制模型在多面體內運動, 算法復雜。
總的來說, 逆變器的拓撲結構近年來沒有大的突破。為了提高整個UPS 的性能, 更多的集中在UPS 逆變器控制技術研究上。
2.2整流技術
傳統三相大功率UPS 一般采用晶閘管整流技術, 在大功率段一般采用12 相甚至24 相整流技術。晶閘管整流的優點在于原理簡單、控制方法成熟、效率高, 但是諧波電流大。為了防止對電網構成污染, 一般采用濾波器技術, 可將12 脈沖整流的輸入諧波電流降到6%以下。隨著大容量全控器件的發展及控制水平的提高, 近年來出現了采用IGBT 的高頻整流技術, 由于這些電路結構可以不斷運用各種新的數字控制方法, 它的功率因數可以達0.99 以上, 諧波電流小于3% , 是一種真正的綠色電源, 近年來開始成為研究的熱點。整流技術的熱點主要集中在電壓型三相整流技術和電流型三相整流技術兩種方案。
2.3并聯技術
在某些特殊場合, 如大規模IDC、機場等, 要求UPS 的容量達到數兆伏安。由于功率器件和散熱工藝等方面的限制, 必須將UPS 并聯才能達到所需的容量。并聯技術的核心是各并聯部分的均流問題。UPS 的并聯比一般的直流電源并聯要復雜的多, 它必須滿足以下3個條件: ①每個逆變器的輸出電壓的幅值必須相等；②每個逆變器的輸出電壓的頻率必須相等；③逆變器的輸出電壓的相位必須*；采用并聯技術可以形成具有容錯功能的冗余式供電系統。從目前掌握的資料來看, 有以下幾種冗余配置方案: ①集中式并聯；②從式并聯控制；③分散式控制；④環鏈式控制；⑤無線式控制；這幾種并聯方式, 從可靠性的角度看, 集中式差, 無線式控制好。
3UPS 的發展動向
采用微機控制實現UPS 的智能化和網絡化;采用全數字控制手段控制UPS , 使UPS 能有效地滿足各種負載的要求(如非線性負載、三相不平衡負載) , 即向數字化發展; 提高逆變器的開關頻率,應用新型開關器件實現高效率, 采用功率因數校正裝置, 減少諧波, 從而實現UPS 的綠色化; 采用冗余并機技術提高UPS 的容量和可靠性, 即實現大容量UPS 的單相冗余化。
3.1UPS 的智能化、網絡化
為了適應計算機網絡的發展, UPS 中已經開始配置RS232 接口、RS485 接口、SNMP 卡和MODEM 結合, 成為計算機網絡的一部分, 具有以下優異的特性:
(1) 實時監控功能。它對UPS 電源的各模擬參量(市電的輸入電壓、電流和功率因數, 電池組的充放電電壓、充放電電流, 逆變器的充放電電壓、電流、功率因數及波形失真度, 逆變器電源和交流旁路電源的相位差和瞬態電壓差等運行參數)進行實時高速采樣, 實現數字式監控。類似的, 對UPS 中的表示工作狀態的開關量(主電源與交流旁路電源的輸入與否, 斷路器的接通與斷開, 輸入保險絲是否完好, 電池組短路開關及靜態開關的接通與斷開等) 進行實時監控。
(2) 自診斷、自保護功能。UPS 將實時采集來的各項模擬參量和工作狀態數據以及系統中的關鍵硬件設備的數據與正常值進行分析比較, 以判斷UPS 電源是否有故障隱患存在。如果有故障, 根據相應的故障信息級別在控制面板的顯示屏上以友好的圖形界面、文字提示方式報警, 或者在現場和控制室以指示燈光、報警器鳴叫方式報警, 也可以用自動撥通電話等方式報警, 并作出相應的保護動作。
(3) 人機對話的控制方式。大型UPS 電源可向用戶提供監控器液晶顯示屏以圖形和文字方式顯示工作流程和參數信息。可以提供讓用戶操作的可視化菜單。并以幫助和不斷提示的方式引導用戶按照既定方式處理故障, 有效防止誤操作。
(4) 遠程控制功能。由于UPS 和計算機網絡融為一體, 在遠離UPS 電源機房的計算機網絡上的任一個管理平臺上經過身份校驗后, 可以對訪問網絡中的任一個UPS 電源的各種資料以及遠程控制, 從而實現電源機房的無人值守。
3.2UPS 的數字化
初的UPS 采用模擬控制方法有以下局限性:①電路結構復雜, 元器件多, 因器件特性差異造成各電源特性有所差別, 電源*性不好；②一旦控制方法變動, 必須修改硬件控制板, 工作量大, 設計周期長；③因為硬件電路的局限性, 一些*的控制方法用模擬電路實現很困難或者無法實現。隨著數字處理器計算速度的不斷提高, 使得各種*的控制方法得以實現, 使UPS 的設計具有很大的靈活性, 設計周期縮短, 性能大為提高。
3.3UPS 的高頻化
提高UPS 逆變器的開關頻率, 可以有效地減小裝置的體積和重量, 并可消除變壓器和電感的音頻噪聲, 同時改善輸出電壓的動態響應能力。在UPS 輸入端采用高頻整流, 可以獲得較高的功率因數, 較低的諧波電流, 使UPS 具有較好的輸入特性。采用高頻隔離可以取掉笨的工頻隔離變壓器, 進一步減小裝置的體積和重量。
3.4UPS 的并聯技術
當今UPS 電源的發展趨勢是大功率化和高可靠性。雖然現在可以生產幾千kVA的大型UPS ,*可以滿足大功率要求的場合。但是, 這樣整個系統的可靠性*是由單臺電源決定的, 無論如何是不可能達到很高的。為了提高系統的可靠性, 就必須采用冗余式并機方式, 因而UPS 的并聯技術在近幾年得到了很大的發展。UPS 的并聯技術可以帶來以下幾個方面的好處: ①可以靈活地擴大電源系統的容量；②可以組成并聯冗余系統以提高運行的可靠性；③*的系統可維修性。當單臺電源出現故障時, 可以很方便地通過熱插拔的方式進行更換和維修。