產(chǎn)品詳情
環(huán)宇蓄電池HYS1270環(huán)宇12V7AHups電源電池現(xiàn)貨
環(huán)宇蓄電池隔板的性能:在閥控電池中,隔板有幾種在電池性能中起重要作用的其它功用作用,它是一個(gè)貯酸器。由于電解液被完整吸收并平均快速散布其中,所以,孔隙體積和吸酸才能是一種重要特征。為了堅(jiān)持電接觸和足以支撐活性物質(zhì),隔板在潤濕和枯燥條件下必需可緊縮和有彈性。
環(huán)宇蓄電池的構(gòu)造
普通的蓄電池鉛酸蓄電池是由正負(fù)極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭號(hào)組成,其放電的化學(xué)反響是依托正極板活性物質(zhì)和負(fù)極板活性物質(zhì)在電解液的作用下停止,其中極板的柵架,傳統(tǒng)蓄電池用鉛銻合金制造,免維護(hù)蓄電池是用鉛鈣合金制造,前者用銻,后者用鈣,這是兩者的基本區(qū)別點(diǎn)。不同的資料就會(huì)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象:傳統(tǒng)蓄電池在運(yùn)用過程中會(huì)發(fā)作減液現(xiàn)象,這是由于柵架上的銻會(huì)污染負(fù)極板上的海綿狀純鉛,削弱了完整充電后蓄電池內(nèi)的反電動(dòng)勢(shì),形成水的過度合成,大量氧氣和氫氣分別從正負(fù)極板上逸出,使電解液減少。用鈣替代銻,就能夠改動(dòng)完整充電后的蓄電池的反電動(dòng)勢(shì),減少過充電流,液體氣化速度減低,從而減低了電解液的損失。
產(chǎn)品的特性
1.不需維護(hù):電池在整個(gè)運(yùn)用壽命期間無需加水補(bǔ)液。
2.牢靠性高、運(yùn)用壽命長,特殊的密封構(gòu)造和阻燃外殼,在運(yùn)用過程中不會(huì)產(chǎn)生走漏電解液的缺陷,更不會(huì)發(fā)作火災(zāi)。
3.重量、體積比能量高,內(nèi)阻小,輸出功率高。
4.自放電小,20℃下每月的自放電率不大于2%。
5.滿荷電出廠,無活動(dòng)的電解液,運(yùn)輸平安。
6.恢復(fù)性能好:將電池過放電至0伏,短路放置15天后,仍可充電恢復(fù)其容量。
7.鞏固的銅端子:便于裝置銜接,導(dǎo)電才能強(qiáng)。
1、UPS和EPS的設(shè)計(jì)指標(biāo)區(qū)別
兩種設(shè)備均采用了IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)逆變技術(shù)和PWM(脈寬調(diào)制)技術(shù),同時(shí)都能提供兩路選擇輸出供電。但兩者在逆變器的控制系統(tǒng)上有很大差異:UPS是以電壓反饋的單閉環(huán)控制系統(tǒng).因此其輸出電壓的正弦波波形及電壓的動(dòng)態(tài)調(diào)整精度較好:而EPS的逆變器控制系統(tǒng)是由電壓、電流反饋組成的多閉環(huán)控制系統(tǒng),其輸出功率的過載能力、負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng)??煽啃愿?。
2、UPS和EPS的輸出區(qū)別
UPS的供電對(duì)象是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備.負(fù)載性質(zhì)差別不大,所以國標(biāo)規(guī)定UPS輸出功率因數(shù)為0.8。而EPS主要是作為電源應(yīng)急保障,負(fù)載性質(zhì)為感性、容性及整流性負(fù)載兼而有之。有些負(fù)載是市電停電后才投入工作的。因而要求EPS能提供很大的沖擊電流,一般要求120%額定負(fù)載下仍能正常運(yùn)行10min以上,所以EPS需要輸出動(dòng)態(tài)特性要好,抗過載能力要強(qiáng)。UPS額定容量以視在功率(KVA)為單位,EPS額定容量以有功功率(kW)為單位。在線式UPS為保證輸出供電不間斷和優(yōu)質(zhì)供電。是選擇逆變優(yōu)先;而EPS電源為保證應(yīng)急使用,是選擇市電優(yōu)先。
3、UPS與EPS的功能區(qū)別
兩者均有市電旁路及逆變電路,但EPS僅具有持續(xù)供電功能,一般對(duì)逆變切換時(shí)間要求不高,可有多路輸出,有些EPS還配置蓄電池單體監(jiān)測(cè)功能。EPS在市電正常時(shí)由旁路供電:在市電中斷時(shí)才轉(zhuǎn)為逆變供電,電能利用率高,而UPS一般強(qiáng)調(diào)其三大功能:穩(wěn)壓穩(wěn)頻;對(duì)切換時(shí)間要求極高的不問斷供電;凈化市電。日常著重整流,逆變的雙變換電路供電,在逆變器故障或過載時(shí)才轉(zhuǎn)為旁路供電,電能利用率不高。UPS并不是僅在市電中斷時(shí)才發(fā)揮作用。當(dāng)市電出現(xiàn)電壓過低、過高,線路出現(xiàn)浪涌等異常情況,UPS能輸出高質(zhì)量電源,確保用電設(shè)備正常運(yùn)行。
4、UPS和EPS應(yīng)用領(lǐng)域不同
在我國EPS主要用于消防類負(fù)荷及一些對(duì)供電質(zhì)量要求不太高但需保證連續(xù)供電的用電設(shè)備,僅強(qiáng)調(diào)能持續(xù)供電這一功能。EPS用于消防負(fù)荷時(shí),其產(chǎn)品技術(shù)受公安部消防認(rèn)證。UPS一般用于計(jì)算機(jī)及數(shù)字信息系統(tǒng)等場(chǎng)合。要求供電質(zhì)量較高的負(fù)載,主要強(qiáng)調(diào)逆變切換時(shí)間、輸出電壓、頻率穩(wěn)定性、輸出波形的純正、無各種干擾等。
通過對(duì)UPS和EPS的原理、性能特點(diǎn)和適用領(lǐng)域進(jìn)行探討。希望能對(duì)大家更好地認(rèn)識(shí)和應(yīng)用UPS和EPS有所幫助。
隨著自動(dòng)化、信息化地不斷發(fā)展,各行業(yè)對(duì)電力需求越來越旺盛,對(duì)電力保護(hù)要求越來越高,UPS作為保障供電穩(wěn)定性和連續(xù)性的重要設(shè)備,已廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。UPS發(fā)展到現(xiàn)在,市場(chǎng)上有著各種各樣的機(jī)型,其中工頻機(jī)、高頻機(jī)、模塊化機(jī)型是目前UPS市場(chǎng)上最常見的三種機(jī)型,本文從基本原理及應(yīng)用特點(diǎn)介紹這3種機(jī)型,進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比,以供用戶選型參考。
在說工頻機(jī)高頻機(jī)之前,我們先明確下高頻機(jī)、工頻機(jī)的定義。國外沒有高頻機(jī)工頻機(jī)的說法,他們定義有變壓器型和無變壓器型UPS,即Transber UPS和Transber-less UPS。國內(nèi)以整流器的調(diào)制頻率來區(qū)分,整流器的調(diào)制頻率為工頻(50Hz)調(diào)制的,定義為工頻機(jī),整流器采用高頻(上千Hz)調(diào)制的,定義為高頻機(jī)。
另外UPS從外形結(jié)構(gòu)上來區(qū)分的話,有機(jī)架式(Rack type UPS)、模塊化(Modular UPS)和塔式(Tower type UPS)機(jī)型。這個(gè)相對(duì)比較好理解,便于安裝在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜里面結(jié)構(gòu)的UPS稱為機(jī)架式UPS,功率單元、旁路切換單元采用模塊化結(jié)構(gòu)組成的機(jī)型稱為模塊化UPS,整流逆變均是按規(guī)定功率設(shè)計(jì)的整體機(jī)型稱為塔式機(jī)型。通常所說的高頻機(jī)和工頻機(jī)指塔式機(jī)型,機(jī)架式UPS只是把小功率(小于20KVA)的塔式機(jī)型的物理結(jié)構(gòu)調(diào)整以適合機(jī)架安裝,本文不對(duì)機(jī)架式UPS進(jìn)行對(duì)比分析。
一、工頻機(jī)
工頻UPS即基于變壓器輸出的UPS,使用SCR晶閘管器件作為整流器元件,整流器調(diào)制工作頻率與電網(wǎng)頻率(50Hz)一致,這種機(jī)型稱為工頻機(jī)。工頻UPS由整流器、逆變器、靜態(tài)旁路、維修旁路、輸出變壓器組成。輸出變壓器是UPS的必要組成部分,起升壓作用。因?yàn)閁PS的整流、逆變的兩次變換均為降壓環(huán)節(jié)(SCR的管壓降),所以在UPS輸出之前必須有一個(gè)環(huán)節(jié)用于升壓,這個(gè)輸出變壓器就是用來實(shí)現(xiàn)這一功能的。
常見工頻機(jī)有2種機(jī)型,6脈沖工頻整流和12脈沖工頻整流機(jī)型,原理圖如下:
12脈沖整流工頻機(jī)是在6脈沖的基礎(chǔ)上再增加1個(gè)6脈沖整流器和一個(gè)移相變壓器,這樣能夠帶來更優(yōu)的整流參數(shù)指標(biāo),與比6脈沖整流相比,12脈沖整流在輸入功率因數(shù)和諧波電流THDi參數(shù)指標(biāo)上有明顯優(yōu)勢(shì),其指標(biāo)對(duì)比如下:
目前工頻機(jī)在市場(chǎng)上逐漸萎縮,特別是在數(shù)據(jù)中心和通訊機(jī)房,已經(jīng)逐漸被高頻機(jī)、模塊化UPS所代替。工頻機(jī)也有其自身特點(diǎn),在工業(yè)領(lǐng)域,尤其是石油石化、化工、高端制造等行業(yè),工頻機(jī)仍然是主角,在整個(gè)UPS行業(yè),工頻機(jī)市場(chǎng)占有率保持在30%以上。
二、高頻機(jī)
高頻機(jī)又有3種常見類型,在90年代后期,一種在SCR整流后端增加BOOST升壓斬波電路,將直流提升到UPS輸出所需的電壓,從而省掉了輸出變壓器。可以簡(jiǎn)單理解為以直流升壓取代了之前工頻UPS變壓器的交流升壓,這樣不但成本更低,把UPS體積和重量大大降低,可以說是UPS內(nèi)業(yè)重大技術(shù)革新。這種無變壓器的UPS,雖然整流器的前半部分仍然SCR器件,但其整流后半部分包含IGBT高頻升壓斬波電路,從國內(nèi)的定義上來看,這也屬于高頻機(jī)。目前這種BOOST升壓斬波高頻機(jī)型已越來越少,只有一些中小功率UPS會(huì)繼續(xù)采用。
隨著電力電子功率器件和UPS控制技術(shù)的不斷發(fā)展,先后出現(xiàn)全I(xiàn)GBT機(jī)型和全I(xiàn)GBT+輸出隔離變壓器機(jī)型,即IGBT整流+IGBT逆變無變壓器機(jī)型和IGBT整流+IGBT逆變有變壓器機(jī)型,其整流器采用高頻調(diào)整方式,調(diào)制頻率一般都是上千Hz。
根據(jù)整流器調(diào)制頻率定義的UPS機(jī)型,3種的高頻機(jī)的原理圖如下:
高頻機(jī)最大的特點(diǎn)是無變壓器,體積小重量輕,功率密度大,整機(jī)效率高,輸入諧波電流小,因此其發(fā)展前景更被看好,高頻化是電力電子發(fā)展的趨勢(shì)。但從應(yīng)用情況來看,高頻機(jī)在環(huán)境適應(yīng)性和抗沖擊能力上仍然不及成熟度更高的工頻機(jī)。
隨著社會(huì)供電環(huán)境對(duì)綠色電源和節(jié)能降耗的產(chǎn)品需求不斷增加,高頻IGBT整流UPS技術(shù)有了很大發(fā)展,IGBT器件的可靠性和穩(wěn)定性也有了很大的發(fā)展,到現(xiàn)在已經(jīng)越來越多的用戶選擇高頻機(jī),特別是在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域、金融、通訊領(lǐng)域高頻機(jī)已是用戶選機(jī)型。
三、模塊化機(jī)型
模塊化UPS是把高頻UPS的功率部分單獨(dú)做成一個(gè)個(gè)功率模塊,然后每個(gè)模塊并聯(lián)輸出,另外旁路切換模塊和控制單元也做成模塊單元,這樣整臺(tái)UPS就是一個(gè)個(gè)模塊疊加而成。模塊化UPS最大的特點(diǎn)是,功率部分很容易實(shí)現(xiàn)冗余功能,只要UPS帶載功率富余量大于單個(gè)模塊功率,UPS功率部分即可實(shí)現(xiàn)“N+1”冗余,從而提高UPS供電的可靠性。模塊化UPS還有個(gè)好處就是可用性高,當(dāng)某個(gè)模塊故障時(shí),直接更換模塊,維修時(shí)間非常短,維修非常方便。另外,模塊化UPS還經(jīng)常提到“邊成長邊投資”的模式,即用戶可以在初始建設(shè)時(shí)購買較少的功率模塊,在業(yè)務(wù)增長用戶設(shè)備增加后再購買功率模塊進(jìn)行UPS擴(kuò)容。模塊化UPS的原理結(jié)構(gòu)圖如下:
在高頻機(jī)出現(xiàn)不久后,模塊化UPS就應(yīng)運(yùn)而生,模塊化UPS從理論上來說也是高頻機(jī)的一種,只是其結(jié)構(gòu)與普通高頻塔式機(jī)型差別較大。模塊化UPS對(duì)并聯(lián)控制技術(shù)要求比較高,早期的模塊化UPS故障率偏高,每次維修更換模塊成本不低,因此選擇模塊化UPS的用戶很少,不是市場(chǎng)的主流。但隨著并聯(lián)控制技術(shù)逐漸成熟,模塊化UPS可靠性逐漸提高,而其高效率和高可用性的特點(diǎn)逐漸被市場(chǎng)認(rèn)可,尤其是華為攜模塊化UPS重現(xiàn)UPS市場(chǎng),迅速帶動(dòng)模塊化UPS高速發(fā)展,其市場(chǎng)占有率直線上升,特別是在IDC信息機(jī)房、金融等領(lǐng)域,已和高頻塔式機(jī)不分上下。
四、三種機(jī)型的比較
工頻機(jī)、高頻機(jī)、模塊化UPS三種機(jī)型各有各的特點(diǎn),我們從成熟度高、可擴(kuò)展性、冗余性、整機(jī)效率、輸入諧波、PF指標(biāo)、占地面積、快速維修等多方面進(jìn)行比較:
把三種機(jī)型比較列表轉(zhuǎn)換成雷達(dá)圖,如下:
結(jié)束語:
工頻機(jī)、高頻機(jī)、模塊化機(jī)型是目前UPS市場(chǎng)上常見的三種機(jī)型,其各有各的特點(diǎn),滿足不同類型的客戶。不同類型的用戶,有其自身的應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)及其負(fù)載特性,作為廠家我們站在客戶應(yīng)用的角度來選擇適合用戶的機(jī)型,而不是單純從技術(shù)層面看哪種機(jī)型技術(shù)先進(jìn)。UPS解決的是用電可靠性, 先進(jìn)不一定 合適。作為使用者,應(yīng)該從自身的角度,來選擇 方案,從而確定適合自己的UPS機(jī)型。
蓄電池是UPS的重要部件,在為UPS選用蓄電池時(shí),合理的配置會(huì)提升UPS的整體性能、降低UPS的整體成本,在此簡(jiǎn)述選用鉛酸蓄電池的一些注意事項(xiàng),使UPS與電池能夠達(dá)到優(yōu)化配置,以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)所的需求。
一 鉛酸蓄電池種類的選擇
1 鉛酸蓄電池的種類及優(yōu)缺點(diǎn)[l1]
鉛酸蓄電池從制造結(jié)構(gòu)上分為兩類,第一類是開口電池(又稱富液電池),開口電池的電池板均浸泡在電解液中,反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣、氫氣從電池蓋的開口處逸出。開口電池優(yōu)點(diǎn)是①電池的外殼透明,能夠觀察到電池板、液體的工作狀況,便于及時(shí)深度維護(hù),從而保證了高可靠性;②由于便于深度維護(hù)(加液、更換落后電池),保證了整個(gè)電池系統(tǒng)能夠長時(shí)間服役,因而壽命長,開口電池一般設(shè)計(jì)壽命20年[l2] ;③浮充電流小,運(yùn)營成本低;缺點(diǎn)是:①需要專業(yè)的維護(hù)人員;②體積大,能量密度低;③需要通風(fēng)良好的專用電池室[l3] ;④由于有酸霧逸出,與其他電子設(shè)備適應(yīng)性較差。
對(duì)于可靠性要求高的場(chǎng)所,如核電廠核島一般都會(huì)選擇核級(jí)開口電池。
第二類是閥控式密封電池(又稱貧液式電池),閥控電池在電池蓋上裝有單向閥,電池內(nèi)部無游離酸,內(nèi)部反應(yīng)形成氧循環(huán),正常運(yùn)行時(shí),氣體不外泄。閥控電池又由于電解液的存在方式不同分為AGM和GEL兩種。兩類電池的優(yōu)缺點(diǎn)見如下比較表。
因此,AGM適合在溫度適宜、要求高功率放電的場(chǎng)合,而GEL適合于環(huán)境溫度變化較大,市電供電較差的場(chǎng)合。
二 蓄電池容量的選擇
蓄電池的容量不能簡(jiǎn)單以蓄電池的AH數(shù)來確定,因?yàn)橄嗤珹H數(shù)的蓄電池,不同的放電時(shí)間,表現(xiàn)出來的能力有很大的差異。
例如C&D 12-100 LBT蓄電池的容量C20=100AH,是指該電池在25攝氏度時(shí),放電電流為5A,放到截止電壓為10.5V時(shí)停止,放電時(shí)間能達(dá)20H。即5A×20H=100AH。通過以上表述,可以清晰的看到通常意義上的C20為100AH,表明了這個(gè)電池的20小時(shí)小電流的放電能力,而UPS應(yīng)用往往是2小時(shí)內(nèi)的短時(shí)間、大電流放電,我們應(yīng)該關(guān)注每款電池短時(shí)間的放電能力。
C&D 12-100 LBT的C20=100AH,15分鐘放電能力為308.8瓦特;
C&D 12-370 DNT的C20=102AH,15分鐘放電能力為369.7瓦特;
相同都是100AH的電池,DNT電池15分鐘放電能力比普通電池高近20%。以300KVA的UPS后備15分鐘為例,需要LBT系列100AH電池140節(jié),而DNT系列100AH電池僅需要114節(jié),差異26節(jié)。
所以,為UPS選擇蓄電池容量,科學(xué)準(zhǔn)確的方式是恒功率計(jì)算方式
1.蓄電池容量計(jì)算公式
恒功率模型,即按照UPS負(fù)荷有功功率計(jì)算電池容量,計(jì)算方法如下:
第一步:根據(jù)如下公式求出業(yè)主需求的單體功率數(shù)Pdc
第二步:蓄電池在某截止電壓(例如1.75V)時(shí)的放電功率應(yīng)大于此Pdc;
2.蓄電池容量計(jì)算舉例
(1)UPS參數(shù)
UPS容量:
800KVA
負(fù)載率:
100%
輸出功率因數(shù):
0.8
逆變器效率:
0.95
串聯(lián)節(jié)數(shù):
38
并聯(lián)組數(shù):
4
單體截止電壓:
1.7V
運(yùn)行環(huán)境溫度:
25℃
(2)計(jì)算過程
滿足此用戶要求,每單體電池需要的直流功率是:
UPS和EPS的區(qū)別
(3)電池的選擇
電池型號(hào)為:C&D 12-775A DNT的電池,在25℃的環(huán)境溫度下運(yùn)行,截止電壓1.7V:
狀態(tài)一 #1:在15分鐘時(shí)放電功率為776W;
狀態(tài)二 #2:在20分鐘時(shí)放電功率為570W。
根據(jù)如下公式推算,該電池組的預(yù)計(jì)后備時(shí)間為
(4)計(jì)算結(jié)果
該800 kVA UPS 滿載配置C&D 12-775A DNT 電池共 38節(jié)×4組,運(yùn)行在25℃環(huán)境中,預(yù)計(jì)后備時(shí)間超過15分鐘。
3.蓄電池容量計(jì)算中注意事項(xiàng)
輸出功率因數(shù)、逆變器效率、串聯(lián)節(jié)數(shù)、截止電壓均由[l6] PS參數(shù)決定;負(fù)載率、環(huán)境溫度都是由 客戶決定。
如果環(huán)境溫度不是 25攝氏度,可根據(jù)如下公式折算(此公式適合15-30攝氏度計(jì)算)。
Ct=Ce× [1+K(t-25)]
- Ce—25攝氏度基準(zhǔn)溫度容量
- t--放電時(shí)環(huán)境溫度
- K--溫度系數(shù)(10h率K=0.006, 3h率K=0.008,1h率K=0.01)
例如一個(gè)100AH的電池,在15攝氏度環(huán)境下,在后備時(shí)間30分鐘情況下使用。
C=100 ×[1+0.01×(15-25)]=90AH
即這個(gè)電池在15攝氏,電池已經(jīng)折算為90AH,相應(yīng)的放電功率表里的數(shù)據(jù)也要乘以0.9。
總之,每個(gè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)都有不同需求和客觀情況,多用型、長壽命、高功率、前端子、深循環(huán)等越來越多種類的鉛酸蓄電池的應(yīng)用,將為每[l7] 位客戶打造個(gè)性化方案,提升關(guān)鍵設(shè)備電源系統(tǒng)的高性能及高可靠性。