PCM KF-12150 12V150AH20HR PCM閥控式鉛酸蓄電池

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PCM產(chǎn)品已成功應用于工農(nóng)、網(wǎng)絡、通訊、交通、醫(yī)療、石化、電力、數(shù)據(jù)中心以及各種企業(yè)不同產(chǎn)業(yè)的應用領域，為客戶提供安全的電力系統(tǒng)，全面滿足不同客戶的需求。

PCM蓄電池性能的優(yōu)越性：      

1、安全性能好：正常運用下無電解液漏出，無電池脹大及決裂。 電池放電性能好：放電電壓平穩(wěn)，放電渠道陡峭。 

2、電池耐轟動性好：徹底充電狀況的電池徹底固定，以4mm的振幅，16.7HZ的頻率轟動1小時，無漏液，無電池脹大及決裂，開路電壓正常。 3、耐沖擊性好：徹底充電狀況的電池從20CM高處天然落至1CM厚的硬木板上3次無漏液，無電池脹大及決裂，開路電壓正常。 4、耐過放電性好：25攝氏度，徹底充電狀況的電池進行定電阻放電3星期（電阻只相當于該電池1CA放電需求的電阻），康復容 量在75%以上. 5、耐充電性好：25攝氏度，徹底充電狀況的電池0.1CA充電48小時，無漏液，無電池脹大及決裂，開路電壓正常，容量保持率在上 95%以.6、耐大電流性好：徹底充電狀況的電池2CA放電5分鐘或10CA放電5秒鐘。無導電有些熔斷，無外觀變形。 7、高壓縮玻璃棉吸液式(AGM)技能。 

8、內(nèi)藏防爆設備，選用超聲波焊接技能加強蓄電池的密閉性。 

PCM蓄電池性能特點：

不需維護：電池在整個使用壽命期間無需加水補液。

可靠性高、使用壽命長，特殊的密封結(jié)構(gòu)和阻燃外殼，在使用過程中不會產(chǎn)生泄漏電解液的缺陷，更不會發(fā)生火災。

重量、體積比能量高，內(nèi)阻小，輸出功率高。

自放電小，20℃下每月的自放電率不大于2％。

滿荷電出廠，無流動的電解液，運輸安全。

使用溫度范圍廣：標準系列電池（-30℃～50℃），高溫系列（-45℃～70℃）

無需均衡充電，由于單體電池的內(nèi)阻、容量，浮充電壓一致性優(yōu)良，確保了電池在使用期　間，無需均衡充電。

恢復性能好：將電池過放電至0伏，短路放置30天后，仍可充電恢復其容量。

規(guī)格尺寸

隨著信息處理技術(shù)和微電子等精密技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對供電系統(tǒng)質(zhì)量和可靠性的要求也越來越高。因此，急需一種電壓穩(wěn)定、能同步跟蹤電網(wǎng)頻率、高可靠性的交流不間斷電源，UPS電源便應運而生。UPS電源主要是交流—直流—交流變換系統(tǒng)。當交流電正常時,將交流整流為直流后,一方面給蓄電池充電,一方面經(jīng)逆變將直流重新轉(zhuǎn)換為交流給負載供電。當交流電中斷時,蓄電池的直流電立即經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流給負載供電，以保證供電的連續(xù)性。而UPS系統(tǒng)中的蓄電池是重中之重，它的選擇與維護就變得非常重要。

UPS蓄電池的選擇
1蓄電池的選用步驟
依照UPS電源中蓄電池充電回路電壓選用蓄電池的額定電壓。
如果UPS電源中蓄電池充電回路電壓為110V，該值為96V蓄電池組的浮充電壓，可選用額定電壓12V的蓄電池8節(jié)。該蓄電池放電終止電壓Ei為85V。
計算蓄電池組的最大放電電流Imax。

式中：P為UPS電源的額定視在功率；Cosφ為負載的功率因數(shù)；η為逆變器的效率。由放電特性曲線的橫軸延時時間要求和縱軸放電終止電壓查出放電速率XC。
計算蓄電池組的安時數(shù)C1。
C1＝Imax/XC（2）
由溫度特性曲線的橫軸最低溫度要求和放電速率，在縱軸上查得可用的電池容量百分數(shù)Y。
計算最終蓄電池組的安時數(shù)C2，
CC＝C1／Y（3）
2計算示例
（1）已知條件
UPS電源的額定視在功率P為1kVA；
負載的功率因數(shù)COSφ為0.8；
逆變器的效率η為0.8；
選用額定電壓12V的蓄電池8節(jié)，該蓄電池組的放電終止電壓Ei為85V。
（2）要求
在UPS電源的使用溫度范圍（-10℃－40℃）內(nèi)，UPS電源由蓄電池供電的時間不小于1h的條件下，選擇蓄電池額定安時數(shù)。
（3）蓄電池額定安時計算
①將以上已知條件帶入式（1）求得Imax≤11.76A；
②由放電特性曲線的橫軸延時時間要求1h和縱軸放電終了電壓85V，查出放電速率XC＝0.5C；
③將Imax和XC值帶入公式（2），計算蓄電池組的安時數(shù)C1＝23.52Ah；
④由溫度特性曲線的橫軸最低溫度要求-10℃和放電速率0.5C在縱軸查出可用的電池容量百分數(shù)Y＝50％；
⑤將蓄電池組的安時數(shù)C1和可利用的電池容量百分數(shù)Y值帶入式（3），計算最終蓄電池組的安時數(shù)C2＝47.04Ah；
⑥在上述已知條件和使用要求時，應當選擇蓄電池組的額定安時數(shù)為50Ah。
由于蓄電池的特性因廠家不同而有差異，具體選用時必須依照廠家提供的說明書進行。
蓄電池的正確使用
1聯(lián)接
不同容量，不同性能，不同新舊，不同廠家的蓄電池不應聯(lián)接在一起使用。
聯(lián)接時，應該使用絕緣性工具，以防意外造成正負極短路。
蓄電池與充電器或負載聯(lián)接時，電路開關要位于斷開位置，蓄電池的正極應與充電器或負載的正極聯(lián)接，蓄電池的負極應與充電器或負載的負極聯(lián)接。
聯(lián)接用的螺母、螺栓、墊圈與聯(lián)接線應松緊適度、均勻，應避免螺絲松動和過緊。
2充電
充電分為初充電，正常充電，均衡充電等幾種。
初充電。新電池的首次充電稱為初充電，目的在于使電池在裝配過程中被氧化的極板活性物質(zhì)還原，增加活性物質(zhì)含量，提高電池的放電性能。
正常充電。對已經(jīng)放過電的電池進行充電稱為正常充電。
浮充電。電池組與電源并聯(lián)連接到負載上，當交流電源正常時，它將交流電整流為直流電后，一面給蓄電池充電，一面經(jīng)逆變將直流電重新轉(zhuǎn)換為交流電為負載供電。當交流電源中斷時，蓄電池的直流電立即經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流電給負載供電，以保證供電的連續(xù)性。這種蓄電池充電稱為浮充電。
均衡充電。電池在使用的過程中，往往會產(chǎn)生比重、容量、電壓等不均衡現(xiàn)象。導致電池組輸出電壓過低，輸出電量過小。為此，對電池組進行過充電，使電池組中的每個單電池都處于充足電狀態(tài)，這一充電過程稱為均衡充電。
當電池組浮充電壓偏低或電池放電后需要再充電，或電池組容量不足時，需要對電池組進行均衡充電（簡稱均充），合適的均充電壓和均充頻率是保證電池長壽命的基礎。對VRLA電池平時不建議均充，均充電壓與環(huán)境溫度有關。當電池放電后，特別是深放電后，不管是采用浮充電壓還是采用均充電壓，均應注意限流，防止充電電流過大損壞電池造成事故。
由于浮充使用和無人值守，要求使用VRLA電池的充電機具有如下功能：自動穩(wěn)流，恒壓限流，高溫報警，紋波系數(shù)不大于5％，故障報警，浮充／均充自動轉(zhuǎn)換。其中值得注意的是不同紋波系數(shù)下浮充電壓峰值，25℃電池充電電壓超過2.40V／只時，將導致電池的水被分解，浮充電壓與充電機紋波系數(shù)不相匹配時，有可能導致電池腐蝕加快和失水量增加而使電池提早失效。
3浮充運行
在電源系統(tǒng)中，電池總是在線備用工作的，這樣電池基本處于長期的浮充狀態(tài)中，浮充電壓的選取對電池的長期可靠運行起著至關重要的作用。正如前面看到的，偏高的浮充電壓會造成電池緩慢失水并產(chǎn)生熱失控而使電池失效；偏低的浮充電壓會造成電池長期處于充不飽電的狀態(tài)，使電池發(fā)生硫酸化而導致電池失效。正確的浮充電壓一般應選在2.23V－2.25V/單體，并應隨同電池工作溫度進行相應調(diào)整。由于電池生產(chǎn)廠家的不同，這一參數(shù)會有一些差異，應嚴格按照廠家提供的參數(shù)選取。圖1是某廠家電池浮充電壓同溫度的關系曲線。

圖1　浮充電壓和溫度的關系曲線
VRLA電池浮充電壓的選擇是一個值得探討的問題。浮充電壓直接影響電池的使用壽命和可靠性，浮充電壓在電池安裝時設定，使用過程中許多用戶并不按溫度變化調(diào)整，因此選擇合適的浮充電壓尤為重要。不同VRLA電池生產(chǎn)廠家設定的浮充電壓從2.23V－2.35V／只不等，究竟選擇何值合適？下面從理論和實踐經(jīng)驗兩方面進行討論。
浮充電壓是為了補充電池自放電而設定的充電電壓，其選擇原則是使正板柵合金陽極氧化電位處于腐蝕電流最小的電位區(qū)。鉛的陽極氧化電位和氧化電流密度關系中，不同的正板柵合金其陽極氧化腐蝕電流最小的電位區(qū)不同，浮充電壓值也不同。對富液式電池，正極板柵一般采用Pb-Sb合金，電池浮充電壓比開路電壓高l00Mv。例如，防酸式電池開路電壓為2.05V－2.07V，浮充電壓為2.15V－2.17V；對VRLA電池，由于合金不同，浮充電壓選定值也不同，Pb-Sb合金系列電池浮充電壓為2.23V－2.27V／只，Pb-Ca合金系列電池浮充電壓為2.23V－2.35V／只。初期的VRLA電池浮充電壓值比較高，用戶和制造廠家均認為較高的浮充電壓導致了電池腐蝕加快和失水，引起電池早期容量失效。因此，經(jīng)過多年的使用，VRLA電池采用低浮充電壓被認為是防止VRLA電池早期失效的途徑之一。有關專家和生產(chǎn)廠技術(shù)人員認為VRLA電池浮充值偏低較好，寧愿電池欠充，也要防止過充。
在一個電池組中，電池總是串聯(lián)充電的，由于電池總是存在個體差異的，每個電池的端電壓不會嚴格一致。為保證電池組中每個電池的長期安全運行，必須保證電池組中每個電池的浮充端電壓都處于正確的范圍，均衡充電是經(jīng)常采用的方法，通過適當?shù)倪^充電來保證電池組中落后電池充足電。這一方法由于要對電池組過充電，應限制使用，應使用單個電池補充充電代替均衡充電，如果必須對電池組進行均衡充電，必須嚴格控制均衡充電電壓。均衡充電的電壓應嚴格按照電池生產(chǎn)廠的規(guī)定選取。
4放電
放電電流不宜過大，更要避免短路放電。
放電時，蓄電池端電壓不要低于終止電壓，以防蓄電池過度放電導致蓄電池性能下降和壽命縮短。
放電后，應該及時充電。不允許蓄電池在放電狀態(tài)下長期擱置。
5儲存
蓄電池所能釋放的實際容量與溫度直接相關，溫度越低，蓄電池所能釋放的實際容量越小，即蓄電池的使用效率越低。溫度特性可參看電池廠家提供的電池溫度特性指標。
蓄電池的儲藏時間越長，可供實際利用的容量越小。儲藏的溫度越高，容量降低得越快。為此，應該對長期不用的蓄電池定期充電，以利于電池的使用和延長壽命。儲藏特性可參看電池廠家提供的電池儲存特性指標。
蓄電池應儲存在清潔，通風良好，環(huán)境溫度適宜的庫房內(nèi)；要遠離熱源，避免陽光照射。蓄電池應該定期正常充電。UPS電源長時間不用時應該定期開機充電。
日常維護
（1）每季度檢測一次每只電池單體浮充電壓、電池外殼或極柱溫度，發(fā)現(xiàn)浮充電壓升高或溫度過高時，應按說明書處理或向廠家提出并處理。
（2）每年或每兩年進行一次容量放電，如果容量不足，應及時向廠家提出并處理。
（3）平時不建議均充，電池放電后或事故停電后，管理人員應及時到電池室，對電池進行均衡充電，并檢查充電機充電電流，防止充電電流過大。
（4）每半年或經(jīng)常檢查極柱連接螺栓是否松動，清理電池上的灰塵，特別是極柱和連接條上的塵土，防止電池漏電或接地，同時觀察電池外觀有無異常，如有異常應及時處理。
UPS的使用將會越來越廣泛，UPS蓄電池的正確選擇與維護直接關系到UPS系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，一定要非常重視。
　隨著科技時代的來臨，電動車，電動汽車，太陽能系統(tǒng)，電子開關系統(tǒng)等高科技產(chǎn)品走入了人們的視野。而這些產(chǎn)品，都離不開電池來作為支撐，因此，電池的需求數(shù)量也在日益提高。既能安全穩(wěn)定，又能價格實惠，這樣的電池特性，才能適應當代社會發(fā)展的需要。而鉛酸蓄電池，正是具備了這樣的特點，從而使其有了廣闊的市場前景。

　　 　對于鉛酸蓄電池來說，加強市場引導，合理利用資源，才能在穩(wěn)定中求發(fā)展，在不斷的挑戰(zhàn)中創(chuàng)造輝煌！

　隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，行業(yè)之間的競爭越來越激烈，數(shù)據(jù)中心的大量建設、更新改造，隨之而來的是要求供電的質(zhì)量越來越高，給電源維護人員提出了更高的要求，保證電源供電“零”中斷。要達到“零”中斷就必須使用UPS供電系統(tǒng)，所以UPS供電系統(tǒng)在很多行業(yè)的供電系統(tǒng)中有著不可缺省的應用，也帶動了UPS供電系統(tǒng)設計和應用的更高挑戰(zhàn)。

　　1. UPS是計算機的孿生兄弟

　　1)早期的計算機供電系統(tǒng)

　　計算機誕生于上世紀50年代，在手邀計算機后首先是全電子管結(jié)構(gòu)。60年代初期我國首先制成了世界上第一臺半導體計算機。那時的機器都是分立元件，一個計算機系統(tǒng)的各個部分都是獨立的機柜，供電電源也是像個部分獨立供電。如圖1所示，就是國際上第一臺運算速度10萬次的半導體計算機的系統(tǒng)略圖。那時的供電以市電為核心，通過線性穩(wěn)壓器向計算機送去直流電能，以后各國的供電模式也大致相同。

　　圖1 早期的計算機供電系統(tǒng)

　　由于早期的計算機輸入設備還沒有現(xiàn)在的水平，任何題目的輸入必須首先將題目化解成0、1布爾代數(shù)的基本形式，將這些數(shù)碼用穿孔機穿在8位紙帶上，而后再通過光電機輸入進計算機。由于當時的計算速度很慢，一個題目運算幾天甚至時間更長。一旦市電因故障斷電就會使計算機內(nèi)一切信息清零，只好重新用光電級再次輸入!為此計算機向電源提出了最低要求：電源在斷電瞬間向計算機送去一個信號，此后接著繼續(xù)供電5s，是計算現(xiàn)場存入存儲器，以便于試點恢復后機器接著上次的結(jié)果繼續(xù)運算。這在當時也是一個相當先進的舉措。

2)第一代和第二代UPS的問世

　　根據(jù)上述的要求就推出了第一代UPS—飛輪儲能式電動發(fā)電機。由于當時發(fā)電機已達到相當水平，而用電子管還沒有這樣來的快。比如1967年我國為光機所進口的1900系列計算機就帶來了一臺20kVA的UPS，如圖2所示。

　　圖2 20kVA飛輪儲能式發(fā)電機UPS結(jié)構(gòu)示意圖

　　然而為這5s花的代價太大了，于是人們就采取了將市電整流后給電池充電來驅(qū)動電動機從而帶動同軸上發(fā)電機的方法時后備時間得以延長，后來由于可控硅器件的成熟，又將電動發(fā)電機用可控硅逆變器代替，就出現(xiàn)了全靜止變換式結(jié)構(gòu)的UPS，如圖2所示，這就是

　　輸出變壓器

　　圖2靜止變換式UPS的形成過程示意圖

　　第二代，但這種產(chǎn)品的逆變器由于采用了全橋逆變技術(shù)，輸出是三條火線，無法應用，還必須加‘D-Y’輸出隔離變壓器。到此UPS就分成了旋轉(zhuǎn)發(fā)電機式和靜止變換式兩個分支。這兩支都同時在發(fā)展著，旋轉(zhuǎn)發(fā)電機式UPS單機已經(jīng)做到了3000kVA以上，靜止變換式UPS單機有的公司也已經(jīng)做到了1200kVA。不過全可控硅結(jié)構(gòu)UPS噪聲大、體積大和能耗大。但由于當時的器件和技術(shù)所限也只能一直用下去。

　　2. 脈寬調(diào)制(PWM)逆變器和高頻技術(shù)使UPS前進了一大步

　　隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，1980年美國國際動力公司(IPM)用雙極三極管代替可控硅做出了脈寬調(diào)制(PWM)逆變器，使UPS體積、重量和功耗大幅度降低。盡管以后在逆變器功率管的使用上幾番更替，一直到今天的IGBT，這種結(jié)構(gòu)形式和技術(shù)一直沿用下來。典型的結(jié)構(gòu)就是可控硅輸入整流器，脈寬調(diào)制逆變器和輸出變壓器，這就是今天所說的工頻機結(jié)構(gòu)UPS。但無論怎么說這個產(chǎn)品為IT技術(shù)的發(fā)展立下了汗馬功勞。

　　幾十年過去了，相比之下這種結(jié)構(gòu)慢慢地跟不上時代的步伐了，再加之可控硅輸入整流器對輸入電壓正弦波的破壞和效率低下，已不符合當前國際上節(jié)能減排的要求。更由于技術(shù)的進一步發(fā)展，已有了解決上述困難的辦法。1995年以后出現(xiàn)了全IGBT化的UPS，也就是今天所說的高頻機UPS。由于逆變器采用了半橋技術(shù)，使龐大的輸出變壓器可以取消，輸入整流器采用IGBT是輸入功率因數(shù)極大地提高到接近于1。整紀效率比工頻機提高了5個百分點。并且單機功率有的公司也已做到了1100kVA。為大型數(shù)據(jù)中心的供電打下了堅實的基礎。

3. n+x冗余模塊化并聯(lián)UPS是單機UPS的升華

　　隨著數(shù)據(jù)中心機房重要性的日益增加，單機UPS供電的可靠性已無法勝任，供電設備冗余化已提到日程上來，為此就出現(xiàn)了串聯(lián)熱備份和冗余并聯(lián)等技術(shù)。如圖3(a)所示為串聯(lián)熱備份結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是不同品牌的產(chǎn)品都可作此連接，缺點是必須是同容量，否則容量就按容量小的那一臺算，并且不好多臺并聯(lián)，一臺過載轉(zhuǎn)到另一臺也過載。圖3(b)所示為冗

　　(a)串聯(lián)熱備份結(jié)構(gòu)(b)冗余并聯(lián)結(jié)構(gòu)

　　圖3冗余供電結(jié)構(gòu)原理方框圖

　　余并聯(lián)結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是可多臺并聯(lián)，過載能力和并聯(lián)臺數(shù)成正比，不足之點是必須同廠家、同系列和同規(guī)格的產(chǎn)品并聯(lián)。

　　以上兩種結(jié)構(gòu)的共同缺點是，都不能在不停電的情況下維修、增容和換機。于是模塊化的熱插拔結(jié)構(gòu)特點得到了重視。現(xiàn)在模塊化結(jié)構(gòu)在一些數(shù)據(jù)中心機房得到了成功的應用?，F(xiàn)在模塊化UPS模塊單機已經(jīng)做到了275kVA，這對于中大興機房供電系統(tǒng)提供了很大方便?，F(xiàn)在模塊化結(jié)構(gòu)有兩種，一種是一個模塊就是一臺UPS，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于任何一個模塊都可作為電源使用：只要輸入加上合乎要求的交流電壓，即可輸出合乎要求的交流電壓。其缺點是如果模塊的功率不大，比如40kVA，而機房要求1200kVA，就需要10個模塊的機柜3臺，即30個模塊并聯(lián)，而目前UPS的并聯(lián)個數(shù)最多8-9臺，所以電流均分的精度受到了限制。當然應用還是可以應用，就怕模塊間負載差異太大而導致一些壽命縮短。

　　另一種模塊化結(jié)構(gòu)稱為功率模塊化，顧名思義，但個模塊不是一臺完整的UPS，而只功率部分，其控制部分則是單獨的模塊，如圖4所示。實際上功率模塊化結(jié)構(gòu)就是一臺塔式UPS，不過將原來的并聯(lián)功率器件分裝在模塊內(nèi)。所以這種結(jié)構(gòu)的缺點是每個模塊不能單獨

　　控制電路

　　圖4 功率模塊原理方框圖

　　供電。其優(yōu)點是適合于大功率并聯(lián)場合。如上面的1200kVA的例子，看起來也是10個模塊的機柜3臺，但卻不是30個模塊并聯(lián)的概念，而是3臺400kVA并聯(lián)。

　　近來又有一些宣傳上推薦飛輪儲能式UPS，這種UPS省去了電池組，利用飛輪的儲能來填補市電停電后啟動發(fā)動機的這段空白時間。

　　圖5所示就是其中兩種典型的結(jié)構(gòu)，圖5所示(a)是立式飛輪儲能式UPS，這種UPS的最小功率是250kva;圖5所示(b)是臥式結(jié)構(gòu)飛輪儲能式UPS，這種UPS的最小功率是170kva。因此在容量的使用上受到了限制，目前也有的數(shù)據(jù)中心再用。

　　(a) 立式結(jié)構(gòu)飛輪儲能式UPS

　　(a) 臥式結(jié)構(gòu)飛輪儲能式UPS

　　圖5 飛輪儲能式UPS

　　所謂直流“高壓”UPS也開始有一些中心在試用，不過若大規(guī)模推開恐怕還需要一些時日，因為這要牽涉到國際IT制造商。

　　總之，UPS供電系統(tǒng)和IT技術(shù)一樣也發(fā)展，不過高頻機和模塊化技術(shù)是今后直接為機房設備供電的主流是沒有疑義的。在節(jié)能減排面前工頻機UPS的出局也指日可待。