產(chǎn)品詳情
矩陣ups鉛酸蓄電池Matrix NP7-12 矩之陣電池有限公司,成立于 1999年,是一家專業(yè)從事鉛酸蓄電池研發(fā)、生產(chǎn)及銷售為一體的高新技術企業(yè)。目前,矩之陣電池年生產(chǎn)能力達 10萬千伏安時,員工 200余人。公司擁有優(yōu)秀的鉛酸電池研發(fā)隊伍,堅持以創(chuàng)新為本,以客戶需求為導向, 精選 好的材料,輔以一流的生產(chǎn)設備,以確保提供客戶最滿意的電池。Matrix 電池已獲得歐盟 CE等權威認證。廣泛應用于通訊系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)、后備電源、應急電源、 UPS后備電源、電力系統(tǒng)、太陽能系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及電動玩具等十幾個相關行業(yè)。矩之陣電池經(jīng)過十多年的風雨歷程,至今已經(jīng)成為全球化的鉛酸蓄電池制造商之一。企業(yè)理念: 矩之陣電池一貫倡導: 誠信、務實、合作、共贏的企業(yè)精神企業(yè)使命: 為客戶創(chuàng)造 具競爭力的產(chǎn)品而努力;
矩陣ups鉛酸蓄電池Matrix NP7-12 MATRIX矩陣蓄電池特點:
不需維護:電池在整個使用壽命期間不需要加水補液??煽啃愿摺⑹褂脡勖L,特殊的密封結(jié)構和阻燃外殼,在使用過程中不會產(chǎn)生泄漏電解液的缺陷。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。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。堅固的銅端子,便于安裝連接,導電能力強。計算機輔助設計和計算機控制主要生產(chǎn)過程,確保產(chǎn)品性能的一致性并達到設計標準。
矩陣ups鉛酸蓄電池Matrix NP7-12 Matrix矩陣蓄電池適用范圍:
◆ 免維護無須補液; ● UPS不間斷電源;
◆ 內(nèi)阻小,大電流放電性能好; ● 消防備用電源;
◆ 適應溫度廣; ● 安全防護 系統(tǒng);
◆ 自放電??; ● 應急照明系統(tǒng);
◆ 使用壽命長; ● 電力,郵電通信系統(tǒng);
◆ 荷電出廠,使用方便; ● 電子儀器儀表;
Product Model
Standard Model
Rated voltage
Capacity
Dimensions
(L*W*H)mm
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NP1.2-6
6V1.2AH
6V
1.2 Ah
97×24×51
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NP1.3-6
6V1.3AH
6V
1.3 Ah
97×24×51
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NP7-6
6V7AH
6V
7 Ah
151×34×94
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NP4-6
6V4Ah
6V
4 Ah
70×47×100
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NP4.5-6
6V4.5AH
6V
4.5 Ah
70×47×100
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NP10-6
6V10ah
6V
10 Ah
151×50×94
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NP12-6
6V12Ah
6V
12 Ah
151×50×94
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NP18-12
12V18Ah
12V
18 Ah
180×75×166
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NP7-12
12V7Ah
12V
7 Ah
150×65×94
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NP9-12
12V9Ah
12V
9 Ah
150×65×94
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NP12-12
12V12Ah
12V
12 Ah
150×98×95
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NP17-12
12V17Ah
12V
17 Ah
180×75×166
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NP24-12
立式12V24Ah
12V
24Ah
165×125×175
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NP24-12
臥式12V24Ah
12V
24Ah
165×175×125
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NP38-12
12V38Ah
12V
38Ah
196×166×171
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NP55-12
12V55Ah
12V
55Ah
229×138×208
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NP65-12
12V65Ah
12V
65Ah
350×166×174
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NP100-12
12V100Ah
12V
100Ah
409×174×209或者330×171×214
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NP200-12
12V200Ah
12V
200Ah
520×268×216
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矩陣ups鉛酸蓄電池Matrix NP7-12 Matrix矩陣蓄電池優(yōu)勢:
1.電池充滿電時,它的出廠,無需使用液體充;
2.有競爭力的價格
3.高隔斷,吸附力強;
4.是不流動的液體(貧液),不漏酸和游離顛倒,
5.comply環(huán)保要求,使用方便,
6.采用鉛鈣合金,電池的自放電非常低,
7.easy存儲,維護少;
8.using ABS塑料外殼和閥門的安全使用技術。
矩陣ups應急電源MATRIX 12V17AH
隨著現(xiàn)在越來越多的信息數(shù)據(jù)化,通信服務器 站的數(shù)量也在不斷增加,而通信 站中電源 矩陣ups應急電源MATRIX 12V17AH的可靠性和效率是關注的重點。一方面,電源的可靠性直接決定機站的穩(wěn)定性,即使是瞬間的供電中斷都會使通信 站全部中斷或者癱瘓;另一方面,通信電源的轉(zhuǎn)換效率影響著電能的損耗。目前,通信供電電源有兩大類,一類,直流電源系統(tǒng);另一類,交流不間斷電源系統(tǒng),即UPS。但是,隨著通信產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的UPS電源已無法滿足日益發(fā)展的通信系統(tǒng)需求,同時,高壓直流供電技術不斷完善,其在通信行業(yè)的應用日趨廣泛。為保障通信基站中電源的可靠性和效率,文章將提出一種高壓直流UPS電源的采用方案,并就相關問題展開研究。
1 主電路結(jié)構
主電路由兩 路電路組成。前級為實現(xiàn)整流和功率因數(shù)調(diào)整功能的T型三電平整流電路,后級為實現(xiàn)輸出電壓調(diào)整和隔離功能的輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)型全橋電路。
1.1 前級三相T型三電平整流電路及工作原理
多電平PWM整流技術已逐漸成為功率因數(shù)校正技術(power factor correction,PFC)的主流,而其中的三電平整流技術較兩電平整流技術性能更加優(yōu)越,其優(yōu)點如下:
(1)所使用開關器件少;
(2)開關管所需承受電壓應力僅為直流母線電壓的一半、能有效減小器件開關損耗;
(3)三電平電路開關時因為承受的電壓變化小,可以減小電力電子裝置產(chǎn)生的電磁干擾;
(4)三電平電路輸入電流波形更接近正弦波,減小了輸入電流的THD,可以有效減小濾波電感,從而減小裝置體積,降低成本。
本研究所采用的電路為T型三電平整流電路,電路原理圖如圖1所示。
圖1 三相T型三電平整流電路原理圖
La,Lb,Lc—輸入端起儲能和濾波作用的電感;D1~D6—升壓二極管;Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2—三路雙向?qū)ǖ拈_關通路;C1,C2—正負母線濾波電容;C3,C4—正負母線儲能電解電容其工作原理可參考T型三電平逆變電路和VIENNA整流電路。
1.2 后級交錯并聯(lián)型DC/DC變換電路及工作原理
在DC/DC變換電路中,變換器的輸出功率通常與功率開關管數(shù)量成正比,所以本研究選擇雙管隔離型變換器。其中移相全橋電路與LLC諧振轉(zhuǎn)換電路相比,其多模塊并聯(lián)均流控制簡單,所以本研究選用了移相全橋電路。整流電路輸出母線電壓最大值為800V,為了減小其對開關管的電壓應力,并且減小輸出電流紋波,本研究采用了輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的結(jié)構,并應用了交錯并聯(lián)技術,其優(yōu)點如下:
(1)每個單元全橋電路功率開關器件的電壓電流應力僅為原來的一半,降低了開關損耗;
(2)該電路輸入側(cè)上下母線自然均壓,產(chǎn)生自然母線中電,降低了控制系統(tǒng)設計難度;
(3)該電路能有效降低輸出電流紋波,減小輸出濾波電感的體積和重量。
該變換器電路原理圖如圖2所示。其由兩個移相全橋電路單元組成,兩個單元工作頻率都為100kHz,經(jīng)副邊全橋整流電路后電流紋波頻率為200kHz,為了使減小輸出電流紋波,兩單元之間錯開90°相角進行驅(qū)動控制,每個單元內(nèi)部采用典型的移相控制方式。其中,Vbus+和Vbus-是兩個單元的輸入,兩者自然均壓幅值相等;為了提高電源效率,Q1~Q8采用了8個COOLMOSFET開關管,D1~D8分別為Q1~Q8的體二管,C1~C8分別是Q1~Q8的寄生電容;Lr1和Lr2是諧振電感,主要由變壓器的漏感組成,幫助開關管實現(xiàn)軟開關。記Q1~Q4所在電路為A單元,Q5~Q8所在電路為B單元。
圖2 輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)型交錯并聯(lián)移相全橋電路
該電路整體工作波形如圖3所示。
圖3 電路工作波形
以A單元為例,移向控制其基本工作原理如下,每個橋臂的兩個開關管均為互補導通,且設有死區(qū),其中Q1、Q3(Q5、Q7)組成超前臂能實現(xiàn)零電壓開關,Q4、Q2(Q8、Q6)組成滯后臂能實現(xiàn)零電流開關。兩個橋臂相應開關管的驅(qū)動信號之間相差一定的移相角δ,通過調(diào)節(jié)移相角的大小來調(diào)節(jié)輸出電壓幅值,移相角越小,輸出電壓越高,反之則越低。兩單元的輸出電流iLf1和iLf2相差180°相位,如圖3所示,兩者合并后的電流iLf的電流紋波大大小于單個單元電流紋波的兩倍,減小了輸出電流紋波,同時能減小輸出濾波電感和濾波電容的大小。
2 負載電流前饋控制
2.1 傳統(tǒng)電壓電流雙閉環(huán)控制
前級AC/DC電路和后級DC/DC電路的傳統(tǒng)電壓電流雙閉環(huán)PI控制框圖分別如圖4所示。其有很好的穩(wěn)態(tài)特性,穩(wěn)態(tài)精度高。
圖4 傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制框圖
AC/DC電路控制框圖如圖4(a)所示,其中電壓環(huán)作為外環(huán),電壓環(huán)的控制較為簡單,將輸出直流母線上的正母線電壓Vbus+和負母線電壓Vbus-進行相加,將相加值與電壓基準vsum_ref做比較,將比較值再經(jīng)過PI運算器運算所得輸出作為電流環(huán)的基準id_ref;電流環(huán)作為內(nèi)環(huán),電流環(huán)的控制較為復雜,首先對流經(jīng)電感La、Lb、Lc進行dq變換,將abc自然坐標系下的電流轉(zhuǎn)換為dq旋轉(zhuǎn)坐標系下的電流id和iq,電流環(huán)的控制思路是通過控制d軸電流id,實現(xiàn)母線電壓的控制,通過控制q軸電流iq使其為0,實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)單位功率因數(shù)控制。
DC/DC電路控制框圖如圖4(b)所示,其中外環(huán)由輸出電壓vout反饋電路形成,內(nèi)環(huán)由霍爾采樣輸出電感電流iL形成。在該雙環(huán)控制中,由電壓外環(huán)控制電流內(nèi)環(huán),即內(nèi)環(huán)電流在每一開關周期內(nèi)上升,直至達到電壓外環(huán)設定的誤差電壓閾值,電流內(nèi)環(huán)是瞬時快速進行逐個脈沖比較工作的,并且監(jiān)測輸出電感電流iL的動態(tài)變化,電壓外環(huán)只負責控制輸出電壓。
2.2 引入負載電流前饋的電壓電流雙閉環(huán)控制
傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制能獲得非常理想的穩(wěn)態(tài)特性,但是其在負載劇烈變化的情況下,因控制策略自身在結(jié)構上存在的滯后性,使得電壓環(huán)輸出即電流環(huán)基準無法迅速改變,使得輸入輸出能量不平衡,進而導致輸出電壓出現(xiàn)較大的偏差,使得系統(tǒng)動態(tài)性能受到影響。對此,本研究根據(jù)控制原理中引入負載電流前饋能有效提高系統(tǒng)動態(tài)性能的原理,在雙閉環(huán)PI控制的基礎上增加了負載電流前饋控制,控制框圖如圖5所示。
圖5 引入負載電流前饋后的電路控制框圖
引入負載電流前饋后的AC/DC電路控制框圖如圖5(a)所示,圖5(a)中虛線框所示引入了負載電流補償變量Δid,其由輸出電感電流iL乘以一定比例后得到。當負載發(fā)生變化時,補償量Δid會加在id_ref上迅速調(diào)節(jié)基準,進而消除了負載電流iL的變化對系統(tǒng)直流輸出的影響,使得直流母線輸出電壓只與電壓控制器輸出vsum有關。此時,vsum的穩(wěn)態(tài)值恰好完全由負載電流前饋通道的輸出決定,電壓環(huán)路控制器的輸出為零,這意味著電壓環(huán)路控制器在負載突變時只起到微調(diào)的作用,保證輸出電壓的恒定。
引入負載電流前饋后的DC/DC電路控制框圖如圖5(b)所示,圖5(b)中虛線框所示引入了負載電流補償變量ΔiL。當有負載擾動時,本研究利用負載電流產(chǎn)生的補償量ΔiL,對iref基準進行快速調(diào)節(jié),從而快速使輸出電壓恢復到所要求值附近,再通過電壓環(huán)的精細控制來使得系統(tǒng)快速建立平衡。加入負載電流前饋補償后,輸出電壓只與電壓控制器輸出vout有關,輸出負載電流的變化對系統(tǒng)直流輸出的影響已被ΔiL抵消,只需電壓環(huán)路在負載突變時起到精確微調(diào)作用,引入負載電流前饋減輕了電壓環(huán)在負載突變時大范圍調(diào)節(jié)輸出電壓的負擔,避免了電壓環(huán)路控制器由于帶寬低、調(diào)節(jié)速度慢,從而對系統(tǒng)動態(tài)調(diào)節(jié)造成影響,大大提高了系統(tǒng)動態(tài)響應的速度。
3 實驗及分析
為了驗證所提出的高壓直流UPS電源方案,本研究設計制作了一臺樣機進行試驗驗證,交流輸入線電壓范圍為300V~410V,輸出直流電壓范圍300V~400V,輸出 大功率15kW。系統(tǒng)參數(shù)如表1所示。
實驗平臺如圖6所示。
圖6 實驗平臺
從50%負載突變?yōu)?5%負載,再降為50%負載的相關切載波形如圖7~9所示。此時高壓直流UPS電源在三相輸入線電壓為310V交流、直流母線電壓為600V、電源直流輸出電壓為360V。圖中:1號波形—三相T型三電平電路輸出直流母線波形vbus;2號波形—系統(tǒng)直流輸出電壓波形vout,為了觀察其在負載變動時的波動,其基準線已減去360V;3號波形—交流輸入電流波形iin。由圖9可得輸出電壓因負載突變引起的波動完全恢復僅需0.8s,且其變化幅值僅為5V,僅為輸出電壓的1.39%。由圖8、圖9可得,因負載電流前饋的引入,當負載突變時,輸入功率會迅速跟隨負載變化,動態(tài)響應快,使得母線電壓和直流輸出電壓波動范圍小于1.5%,提高了電源可靠性。
圖7 引入負載電流前饋后負載突變時波形
從50%負載突變?yōu)?5%負載時波形如圖8所示。
圖9 從75%負載突變?yōu)?0%負載時的波形
本研究所做樣機效率曲線如圖10所示。
圖10 效率曲線
在50%負載至75%負載之間系統(tǒng)效率較高,最高效率為96%,相對傳統(tǒng)-48V直流電源和高頻UPS電源提高了3%~4%的效率。
4 結(jié)束語
綜上所述,電信運營企業(yè),應不失時機推動高壓直流電源使用,迎合通信電源發(fā)展方向,實現(xiàn)電源保障能力質(zhì)的飛躍,同時,獲得很好的經(jīng)濟效益和社會效益。本研究提出了一種高壓直流UPS電源的設計方案,并進行了參數(shù)設計,其電路結(jié)構簡單, 高效率高達96%,動態(tài)性能良好,負載突變時系統(tǒng)跟隨非常及時,具有一定的參考價值。但由于受到交流UPS在行業(yè)內(nèi)部的長期運行影響以及高壓直流供電技術自身在應用階段的一些問題,該設計具有一定的局限性,及其大規(guī)模應用仍然有很長的道路要走。
矩陣ups應急電源MATRIX 12V17AH 本公司供給的技術效能包含電話支撐及現(xiàn)場支撐兩種,用于協(xié)助用戶設備缺點及時得到處理,保證設備可靠、安穩(wěn)的作業(yè)。
1、電話支撐效能
A、用戶在保護進程中,出現(xiàn)由于設備引起的技術缺點,而導致無法正常作業(yè),可通過電話向本公司提出效能要求。
B、保護工程師組成電話支撐小組,以短時間照顧用戶的效能要求,答復用戶提出的問題,協(xié)助與經(jīng)歷用戶擬定處理的計劃。
2、 現(xiàn)場支撐效能
A、在電話支撐無法妥善處理問題的情況下,我方將在48小時內(nèi)派技術人員抵達現(xiàn)場協(xié)助用戶解決問題。
B、關于在保修期內(nèi)的產(chǎn)品,在保修期內(nèi),我方將無償替換由于原資料、規(guī)劃及制造工藝等技術問題和質(zhì)量問題而發(fā)生問題的產(chǎn)品,并在買方無法處理的重要問題上,免費供給替換效能,及時處理產(chǎn)品存在的各種問題和產(chǎn)品的修補問題。
C、關于保修期滿的產(chǎn)品,我方仍按買方的要求供給對任何出現(xiàn)缺點的設備進行修補效能,修補欠好的產(chǎn)品及時以優(yōu)惠的價格替換。
資料效能:
1、 隨產(chǎn)品供給產(chǎn)品運用闡明書及設備闡明書。
2、 根據(jù)用戶要求規(guī)劃設備,并供給產(chǎn)品規(guī)劃設備圖紙。
3、 根據(jù)用戶要求供給產(chǎn)品的有關功用資料及各種特性曲線。
4、 供給練習用戶所需的練習教材及相關資料。
綺麗的言語沒有質(zhì)量沒有售后也是鬼話!
記?。合胍藚⒌馁|(zhì)量,不行能花買蘿卜的價錢!好貴、好貴、好才貴!在競賽劇烈,價格透明的今天,價格和效能取決于價值 我們是集出售、設備、修補效能于一體的公司,以高功率的作業(yè)方法及超卓的商業(yè)道德仔細對待客戶,實在讓客戶無任何后顧之慮。 本公司經(jīng)銷直流屏用蓄電池,ups蓄電池供貨商, 供給德國陽光蓄電池Sonnenschiesh(德國陽光膠體系列)、日本松下蓄電池(Panasonic)、西恩迪-大力神蓄電池、艾博特蓄電池、OTB歐特保蓄電池、梅蘭日蘭蓄電池、索潤森蓄電池、友聯(lián)蓄電池、理士蓄電池、科士達蓄電池、太陽神蓄電池、湯淺蓄電池、圣陽蓄電池、美國GNB蓄電池(美國原裝進口)、BB蓄電池、CSB蓄電池、美國山特蓄電池、美國博爾特蓄電池、OTO蓄電池,歐姆斯、萊力、SEALEAD西力達、松特、AST艾斯特、TOOPOWER天力 、星怡、駱俊、APD、SHAMAS淞森、南都、圣普威、德力森DELISON、SOTA、SFBAO富寶、NILLBOW力寶、UTA優(yōu)特、DAFER德富力、Lapater拉普特、YUTAI宇泰、KELONG科華、中達電通、SUPEV圣能,TOMAYA富山蓄電池等高質(zhì)量的ups電池及ups電源、山特ups電源、山頓ups電源、艾默生ups電源、梅蘭日蘭ups電源、科士達ups電源、apc ups電源,臺達ups電源,雷諾士ups電源,美國山特ups電源等。我公司長時間以來一貫堅持"安身產(chǎn)品,優(yōu)質(zhì)工程、微利效能,獲得承諾、翻開 企業(yè)"的翻開理念,憑所署理產(chǎn)品的保證質(zhì)量、所規(guī)劃施工項目的優(yōu)異質(zhì)量和對用戶真誠周到的效能,深受廣闊用戶贊譽。公司將自始自終地把優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品介紹推薦給廣闊用戶,把更完美的工程奉獻給廣闊用戶,為廣闊用戶供給便當,更專業(yè),更優(yōu)質(zhì)的效能。與社會各界攜手共創(chuàng)美好未來。
由于ups電源 蓄電池產(chǎn)品較多,故網(wǎng)上價格僅供參看!請諸位買家不才訂單前先與客服人員聯(lián)絡,供認好價格和數(shù)量!假定您覺得蓄電池描繪資料不行徹底,請聯(lián)絡我們獲取具體資料。 概略咨詢:高先生 聯(lián)絡電話:15069089221 咨詢QQ:903417427
矩陣ups鉛酸蓄電池Matrix NP7-12 MATRIX矩陣蓄電池特點:
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矩陣ups鉛酸蓄電池Matrix NP7-12 Matrix矩陣蓄電池適用范圍:
◆ 免維護無須補液; ● UPS不間斷電源;
◆ 內(nèi)阻小,大電流放電性能好; ● 消防備用電源;
◆ 適應溫度廣; ● 安全防護 系統(tǒng);
◆ 自放電??; ● 應急照明系統(tǒng);
◆ 使用壽命長; ● 電力,郵電通信系統(tǒng);
◆ 荷電出廠,使用方便; ● 電子儀器儀表;
Product Model | Standard Model | Rated voltage | Capacity |
Dimensions (L*W*H)mm |
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NP1.2-6 | 6V1.2AH | 6V | 1.2 Ah |
97×24×51 |
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NP1.3-6 | 6V1.3AH | 6V | 1.3 Ah |
97×24×51 |
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NP7-6 | 6V7AH | 6V | 7 Ah |
151×34×94 |
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NP4-6 | 6V4Ah | 6V | 4 Ah |
70×47×100 |
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NP4.5-6 | 6V4.5AH | 6V | 4.5 Ah |
70×47×100 |
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NP10-6 | 6V10ah | 6V | 10 Ah |
151×50×94 |
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NP12-6 | 6V12Ah | 6V | 12 Ah |
151×50×94 |
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NP18-12 | 12V18Ah | 12V | 18 Ah |
180×75×166 |
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NP7-12 | 12V7Ah | 12V | 7 Ah |
150×65×94 |
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NP9-12 | 12V9Ah | 12V | 9 Ah |
150×65×94 |
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NP12-12 | 12V12Ah | 12V | 12 Ah |
150×98×95 |
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NP17-12 | 12V17Ah | 12V | 17 Ah |
180×75×166 |
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NP24-12 | 立式12V24Ah | 12V | 24Ah |
165×125×175 |
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NP24-12 | 臥式12V24Ah | 12V | 24Ah |
165×175×125 |
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NP38-12 | 12V38Ah | 12V | 38Ah |
196×166×171 |
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隨著現(xiàn)在越來越多的信息數(shù)據(jù)化,通信服務器 站的數(shù)量也在不斷增加,而通信 站中電源 矩陣ups應急電源MATRIX 12V17AH的可靠性和效率是關注的重點。一方面,電源的可靠性直接決定機站的穩(wěn)定性,即使是瞬間的供電中斷都會使通信 站全部中斷或者癱瘓;另一方面,通信電源的轉(zhuǎn)換效率影響著電能的損耗。目前,通信供電電源有兩大類,一類,直流電源系統(tǒng);另一類,交流不間斷電源系統(tǒng),即UPS。但是,隨著通信產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的UPS電源已無法滿足日益發(fā)展的通信系統(tǒng)需求,同時,高壓直流供電技術不斷完善,其在通信行業(yè)的應用日趨廣泛。為保障通信基站中電源的可靠性和效率,文章將提出一種高壓直流UPS電源的采用方案,并就相關問題展開研究。
1 主電路結(jié)構
主電路由兩 路電路組成。前級為實現(xiàn)整流和功率因數(shù)調(diào)整功能的T型三電平整流電路,后級為實現(xiàn)輸出電壓調(diào)整和隔離功能的輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)型全橋電路。
1.1 前級三相T型三電平整流電路及工作原理
多電平PWM整流技術已逐漸成為功率因數(shù)校正技術(power factor correction,PFC)的主流,而其中的三電平整流技術較兩電平整流技術性能更加優(yōu)越,其優(yōu)點如下:
(1)所使用開關器件少;
(2)開關管所需承受電壓應力僅為直流母線電壓的一半、能有效減小器件開關損耗;
(3)三電平電路開關時因為承受的電壓變化小,可以減小電力電子裝置產(chǎn)生的電磁干擾;
(4)三電平電路輸入電流波形更接近正弦波,減小了輸入電流的THD,可以有效減小濾波電感,從而減小裝置體積,降低成本。
本研究所采用的電路為T型三電平整流電路,電路原理圖如圖1所示。
圖1 三相T型三電平整流電路原理圖
La,Lb,Lc—輸入端起儲能和濾波作用的電感;D1~D6—升壓二極管;Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2—三路雙向?qū)ǖ拈_關通路;C1,C2—正負母線濾波電容;C3,C4—正負母線儲能電解電容其工作原理可參考T型三電平逆變電路和VIENNA整流電路。
1.2 后級交錯并聯(lián)型DC/DC變換電路及工作原理
在DC/DC變換電路中,變換器的輸出功率通常與功率開關管數(shù)量成正比,所以本研究選擇雙管隔離型變換器。其中移相全橋電路與LLC諧振轉(zhuǎn)換電路相比,其多模塊并聯(lián)均流控制簡單,所以本研究選用了移相全橋電路。整流電路輸出母線電壓最大值為800V,為了減小其對開關管的電壓應力,并且減小輸出電流紋波,本研究采用了輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的結(jié)構,并應用了交錯并聯(lián)技術,其優(yōu)點如下:
(1)每個單元全橋電路功率開關器件的電壓電流應力僅為原來的一半,降低了開關損耗;
(2)該電路輸入側(cè)上下母線自然均壓,產(chǎn)生自然母線中電,降低了控制系統(tǒng)設計難度;
(3)該電路能有效降低輸出電流紋波,減小輸出濾波電感的體積和重量。
該變換器電路原理圖如圖2所示。其由兩個移相全橋電路單元組成,兩個單元工作頻率都為100kHz,經(jīng)副邊全橋整流電路后電流紋波頻率為200kHz,為了使減小輸出電流紋波,兩單元之間錯開90°相角進行驅(qū)動控制,每個單元內(nèi)部采用典型的移相控制方式。其中,Vbus+和Vbus-是兩個單元的輸入,兩者自然均壓幅值相等;為了提高電源效率,Q1~Q8采用了8個COOLMOSFET開關管,D1~D8分別為Q1~Q8的體二管,C1~C8分別是Q1~Q8的寄生電容;Lr1和Lr2是諧振電感,主要由變壓器的漏感組成,幫助開關管實現(xiàn)軟開關。記Q1~Q4所在電路為A單元,Q5~Q8所在電路為B單元。
圖2 輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)型交錯并聯(lián)移相全橋電路
該電路整體工作波形如圖3所示。
圖3 電路工作波形
以A單元為例,移向控制其基本工作原理如下,每個橋臂的兩個開關管均為互補導通,且設有死區(qū),其中Q1、Q3(Q5、Q7)組成超前臂能實現(xiàn)零電壓開關,Q4、Q2(Q8、Q6)組成滯后臂能實現(xiàn)零電流開關。兩個橋臂相應開關管的驅(qū)動信號之間相差一定的移相角δ,通過調(diào)節(jié)移相角的大小來調(diào)節(jié)輸出電壓幅值,移相角越小,輸出電壓越高,反之則越低。兩單元的輸出電流iLf1和iLf2相差180°相位,如圖3所示,兩者合并后的電流iLf的電流紋波大大小于單個單元電流紋波的兩倍,減小了輸出電流紋波,同時能減小輸出濾波電感和濾波電容的大小。
2 負載電流前饋控制
2.1 傳統(tǒng)電壓電流雙閉環(huán)控制
前級AC/DC電路和后級DC/DC電路的傳統(tǒng)電壓電流雙閉環(huán)PI控制框圖分別如圖4所示。其有很好的穩(wěn)態(tài)特性,穩(wěn)態(tài)精度高。
圖4 傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制框圖
AC/DC電路控制框圖如圖4(a)所示,其中電壓環(huán)作為外環(huán),電壓環(huán)的控制較為簡單,將輸出直流母線上的正母線電壓Vbus+和負母線電壓Vbus-進行相加,將相加值與電壓基準vsum_ref做比較,將比較值再經(jīng)過PI運算器運算所得輸出作為電流環(huán)的基準id_ref;電流環(huán)作為內(nèi)環(huán),電流環(huán)的控制較為復雜,首先對流經(jīng)電感La、Lb、Lc進行dq變換,將abc自然坐標系下的電流轉(zhuǎn)換為dq旋轉(zhuǎn)坐標系下的電流id和iq,電流環(huán)的控制思路是通過控制d軸電流id,實現(xiàn)母線電壓的控制,通過控制q軸電流iq使其為0,實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)單位功率因數(shù)控制。
DC/DC電路控制框圖如圖4(b)所示,其中外環(huán)由輸出電壓vout反饋電路形成,內(nèi)環(huán)由霍爾采樣輸出電感電流iL形成。在該雙環(huán)控制中,由電壓外環(huán)控制電流內(nèi)環(huán),即內(nèi)環(huán)電流在每一開關周期內(nèi)上升,直至達到電壓外環(huán)設定的誤差電壓閾值,電流內(nèi)環(huán)是瞬時快速進行逐個脈沖比較工作的,并且監(jiān)測輸出電感電流iL的動態(tài)變化,電壓外環(huán)只負責控制輸出電壓。
2.2 引入負載電流前饋的電壓電流雙閉環(huán)控制
傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制能獲得非常理想的穩(wěn)態(tài)特性,但是其在負載劇烈變化的情況下,因控制策略自身在結(jié)構上存在的滯后性,使得電壓環(huán)輸出即電流環(huán)基準無法迅速改變,使得輸入輸出能量不平衡,進而導致輸出電壓出現(xiàn)較大的偏差,使得系統(tǒng)動態(tài)性能受到影響。對此,本研究根據(jù)控制原理中引入負載電流前饋能有效提高系統(tǒng)動態(tài)性能的原理,在雙閉環(huán)PI控制的基礎上增加了負載電流前饋控制,控制框圖如圖5所示。
圖5 引入負載電流前饋后的電路控制框圖
引入負載電流前饋后的AC/DC電路控制框圖如圖5(a)所示,圖5(a)中虛線框所示引入了負載電流補償變量Δid,其由輸出電感電流iL乘以一定比例后得到。當負載發(fā)生變化時,補償量Δid會加在id_ref上迅速調(diào)節(jié)基準,進而消除了負載電流iL的變化對系統(tǒng)直流輸出的影響,使得直流母線輸出電壓只與電壓控制器輸出vsum有關。此時,vsum的穩(wěn)態(tài)值恰好完全由負載電流前饋通道的輸出決定,電壓環(huán)路控制器的輸出為零,這意味著電壓環(huán)路控制器在負載突變時只起到微調(diào)的作用,保證輸出電壓的恒定。
引入負載電流前饋后的DC/DC電路控制框圖如圖5(b)所示,圖5(b)中虛線框所示引入了負載電流補償變量ΔiL。當有負載擾動時,本研究利用負載電流產(chǎn)生的補償量ΔiL,對iref基準進行快速調(diào)節(jié),從而快速使輸出電壓恢復到所要求值附近,再通過電壓環(huán)的精細控制來使得系統(tǒng)快速建立平衡。加入負載電流前饋補償后,輸出電壓只與電壓控制器輸出vout有關,輸出負載電流的變化對系統(tǒng)直流輸出的影響已被ΔiL抵消,只需電壓環(huán)路在負載突變時起到精確微調(diào)作用,引入負載電流前饋減輕了電壓環(huán)在負載突變時大范圍調(diào)節(jié)輸出電壓的負擔,避免了電壓環(huán)路控制器由于帶寬低、調(diào)節(jié)速度慢,從而對系統(tǒng)動態(tài)調(diào)節(jié)造成影響,大大提高了系統(tǒng)動態(tài)響應的速度。
3 實驗及分析
為了驗證所提出的高壓直流UPS電源方案,本研究設計制作了一臺樣機進行試驗驗證,交流輸入線電壓范圍為300V~410V,輸出直流電壓范圍300V~400V,輸出 大功率15kW。系統(tǒng)參數(shù)如表1所示。
實驗平臺如圖6所示。
圖6 實驗平臺
從50%負載突變?yōu)?5%負載,再降為50%負載的相關切載波形如圖7~9所示。此時高壓直流UPS電源在三相輸入線電壓為310V交流、直流母線電壓為600V、電源直流輸出電壓為360V。圖中:1號波形—三相T型三電平電路輸出直流母線波形vbus;2號波形—系統(tǒng)直流輸出電壓波形vout,為了觀察其在負載變動時的波動,其基準線已減去360V;3號波形—交流輸入電流波形iin。由圖9可得輸出電壓因負載突變引起的波動完全恢復僅需0.8s,且其變化幅值僅為5V,僅為輸出電壓的1.39%。由圖8、圖9可得,因負載電流前饋的引入,當負載突變時,輸入功率會迅速跟隨負載變化,動態(tài)響應快,使得母線電壓和直流輸出電壓波動范圍小于1.5%,提高了電源可靠性。
圖7 引入負載電流前饋后負載突變時波形
從50%負載突變?yōu)?5%負載時波形如圖8所示。
圖9 從75%負載突變?yōu)?0%負載時的波形
本研究所做樣機效率曲線如圖10所示。
圖10 效率曲線
在50%負載至75%負載之間系統(tǒng)效率較高,最高效率為96%,相對傳統(tǒng)-48V直流電源和高頻UPS電源提高了3%~4%的效率。
4 結(jié)束語
綜上所述,電信運營企業(yè),應不失時機推動高壓直流電源使用,迎合通信電源發(fā)展方向,實現(xiàn)電源保障能力質(zhì)的飛躍,同時,獲得很好的經(jīng)濟效益和社會效益。本研究提出了一種高壓直流UPS電源的設計方案,并進行了參數(shù)設計,其電路結(jié)構簡單, 高效率高達96%,動態(tài)性能良好,負載突變時系統(tǒng)跟隨非常及時,具有一定的參考價值。但由于受到交流UPS在行業(yè)內(nèi)部的長期運行影響以及高壓直流供電技術自身在應用階段的一些問題,該設計具有一定的局限性,及其大規(guī)模應用仍然有很長的道路要走。
矩陣ups應急電源MATRIX 12V17AH 本公司供給的技術效能包含電話支撐及現(xiàn)場支撐兩種,用于協(xié)助用戶設備缺點及時得到處理,保證設備可靠、安穩(wěn)的作業(yè)。
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