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| 供货周期 | 现货 | 规格 | KM55-12 |
|---|---|---|---|
| 货号 | 凯鹰蓄电池 | 应用领域 | 医疗卫生,生物产业,地矿,电子,交通 |
| 主要用途 | UPS电源、直流屏、配电柜、应急电源 |
产品分类品牌分类
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产品简介
详细介绍
辽宁凯鹰蓄电池KM55-12 12V55AH型号重量
辽宁凯鹰蓄电池KM55-12 12V55AH型号重量
UPS（不间断稳压电源） 作为一种稳压稳频纯净化的电源现已成为供电系统的核心部分, 受到了广泛的认可。在供电质量较佳的欧美和日本, 已经将UPS 作为标准设备。国内电网供电质量相对较差, UPS 应用更是必不可少。了解UPS的工作原理和性能指标，选择与需求相匹配的UPS，对各个层次的应用都具有重要意义。
1UPS 的分类及工作原理
UPS分类方法多种多样, 按性能指标可以简单的将UPS分为以下几类：①功率 ：大、中、 小；②输出波形：方波、梯形波、正弦波；③输入输出方式：单相入单相出、三相入单相出、三相入三相出。
按工作原理还可以分为动态和静态 两大类。动态不间断电源是依靠惯性飞轮存储的动能来维持负载电能供应的连续性的,这种不间断电源具有笨重、噪声大、效率低、切换时间长等缺点, 已被静态不间断电源所取代。静态UPS 以蓄电池组为储能工具, 市电正常时交流市电经整流后变为直流电并将电能存储在蓄电池组中, 当市电中断时再由逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电来维持向负载供电。根据工作方式的不同, 静态UPS又可分为后备式、在线式、在线互动式和Delta变换型4种类型。
1.1后备式UPS
后备式UPS 主要由充电器、蓄电池、逆变器和变压器抽头调压式稳压电源4部分组成，具有电路简单、成本低、可靠性高的优点, 但是其输出电压稳定精度差, 市电掉电时负载供电有一段时间的中断。另外受切换电流和动作时间的限制, 输出功率一般较小, 一般后备式正弦波输出UPS 容量在2kVA 以下, 后备式方波输出UPS 容量在1kVA 以下。后备式UPS 的工作原理如图1 所示。
图1后备式UPS工作原理
1.2在线互动式UPS
在线互动式UPS与在线式UPS 相比, 省去了整流器和充电器, 而由一个身兼二职的逆变器/ 充电器模块配以蓄电池组构成, 具有效率高(可达98 %以上) 、结构简单、成本低、可靠性高的优点, 但是它大部分时间由市电直接给负载供电, 输出电压质量差, 市电掉电时交流旁路开关存在断开时间, 导致UPS 输出存在一定时间的电能中断。其原理框图如图2 所示。
图2在线互动式UPS原理
1.3Delta变换型UPS
Delta变换型UPS 又称串并联UPS , 它主要由低通滤波器、Delta变换器和主变换器构成。Delta变换型UPS 的优点有: ①负载电压由主变换器的输出电压决定, 输出电能质量好；②主变换器和Delta变换器只对输出电压的差值进行调整和补偿, 它们承担的大功率仅为输出功率的20% (相当于输入市电电压的变化范围) , 所以整机效率高、 功率余量大、 系统抗过载能力强；③输入功率因数高, 可达99% , 输入谐波电流小。但是Delta变换型UPS主电路和控制电路相对复杂,可靠性差。其原理框图如图3 所示。
图3Delta变换型UPS原理
1.4在线式UPS
在线式UPS又称串联调整式UPS , 目前绝大多数大中型UPS都是在线式的。在线式UPS一般由整流器、充电器、蓄电池组和逆变器等部分组成, 在线式UPS的特点有: ①不论市电正常与否,负载都由逆变器供电, 所以当市电发生故障的瞬间, UPS的输出电压不会产生任何间断；②由于UPS逆变器采用高频SPWM调制和输出波形的反馈控制, 可以向负载提供电压稳定度高、波形畸变小、频率稳定以及动态响应速度快的高质量的电能；③全部负载功率都由逆变器提供, 输出能力受限制；④整流器和逆变器都承担全部负载功率, 整机效率比较低。其原理框图如图4 所示。
图4在线式UPS原理
从以上分析可以看出, 按技术性能优劣排序,其顺序应为: 在线式UPS>Delta变换型UPS>在线互动式UPS>后备式UPS。
理想的UPS 需要具有以下特性: ①输入有很高的功率因数；②输出电压的谐波畸变率很低, 特别是在非线性负载下的总谐波畸变率；③输出电压有很高稳定度, 包括幅值和频率的稳定；④系统的动态响应速度非常快；⑤系统有很强抗过载能力和抗负载冲击能力, 包括人为的自然灾害；⑥系统有低的电磁干扰, 低的维护费用, 低成本, 重量轻,体积小；⑦可多机并联运行以实现冗余式UPS 供电系统。
2UPS 的关键技术
UPS 按其容量大小不同可以分为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 在技术、工艺、制造等多方面的难度也超出了中小功率的UPS。UPS 的关键技术主要有：
2.1逆变技术
逆变器是整个UPS 的核心。对于UPS 逆变器的电路结构, 主要有以下几种:
(1) 工频机的逆变器。这种逆变器结构的优点是给用户提供了真正的隔离电源, 具有谐波抑制作用, 可以提高单相负载过载能力; 缺点是输出三相电压相互耦合无法独立控制以及装置体积大。
(2) 高频机的逆变器。高频机逆变器的优点是输出电压可以独立控制, 装置体积小; 其缺点是输入输出不隔离, 导致可靠性和安全性变差, 并且输出电压有一定的直流成分。
(3) 新型的在线式互动技术。这种逆变器兼有高频机的优点和缺点。
(4) 四桥臂变换技术。这种技术正处在研究之中, 它可以使输出三相电压独立控制, 但是其控制模型在多面体内运动, 算法复杂。
总的来说, 逆变器的拓扑结构近年来没有大的突破。为了提高整个UPS 的性能, 更多的集中在UPS 逆变器控制技术研究上。
2.2整流技术
传统三相大功率UPS 一般采用晶闸管整流技术, 在大功率段一般采用12 相甚至24 相整流技术。晶闸管整流的优点在于原理简单、控制方法成熟、效率高, 但是谐波电流大。为了防止对电网构成污染, 一般采用滤波器技术, 可将12 脉冲整流的输入谐波电流降到6%以下。随着大容量全控器件的发展及控制水平的提高, 近年来出现了采用IGBT 的高频整流技术, 由于这些电路结构可以不断运用各种新的数字控制方法, 它的功率因数可以达0.99 以上, 谐波电流小于3% , 是一种真正的绿色电源, 近年来开始成为研究的热点。整流技术的热点主要集中在电压型三相整流技术和电流型三相整流技术两种方案。
2.3并联技术
在某些特殊场合, 如大规模IDC、机场等, 要求UPS 的容量达到数兆伏安。由于功率器件和散热工艺等方面的限制, 必须将UPS 并联才能达到所需的容量。并联技术的核心是各并联部分的均流问题。UPS 的并联比一般的直流电源并联要复杂的多, 它必须满足以下3个条件: ①每个逆变器的输出电压的幅值必须相等；②每个逆变器的输出电压的频率必须相等；③逆变器的输出电压的相位必须*；采用并联技术可以形成具有容错功能的冗余式供电系统。从目前掌握的资料来看, 有以下几种冗余配置方案: ①集中式并联；②从式并联控制；③分散式控制；④环链式控制；⑤无线式控制；这几种并联方式, 从可靠性的角度看, 集中式差, 无线式控制好。
3UPS 的发展动向
采用微机控制实现UPS 的智能化和网络化;采用全数字控制手段控制UPS , 使UPS 能有效地满足各种负载的要求(如非线性负载、三相不平衡负载) , 即向数字化发展; 提高逆变器的开关频率,应用新型开关器件实现高效率, 采用功率因数校正装置, 减少谐波, 从而实现UPS 的绿色化; 采用冗余并机技术提高UPS 的容量和可靠性, 即实现大容量UPS 的单相冗余化。
3.1UPS 的智能化、网络化
为了适应计算机网络的发展, UPS 中已经开始配置RS232 接口、RS485 接口、SNMP 卡和MODEM 结合, 成为计算机网络的一部分, 具有以下优异的特性:
(1) 实时监控功能。它对UPS 电源的各模拟参量(市电的输入电压、电流和功率因数, 电池组的充放电电压、充放电电流, 逆变器的充放电电压、电流、功率因数及波形失真度, 逆变器电源和交流旁路电源的相位差和瞬态电压差等运行参数)进行实时高速采样, 实现数字式监控。类似的, 对UPS 中的表示工作状态的开关量(主电源与交流旁路电源的输入与否, 断路器的接通与断开, 输入保险丝是否完好, 电池组短路开关及静态开关的接通与断开等) 进行实时监控。
(2) 自诊断、自保护功能。UPS 将实时采集来的各项模拟参量和工作状态数据以及系统中的关键硬件设备的数据与正常值进行分析比较, 以判断UPS 电源是否有故障隐患存在。如果有故障, 根据相应的故障信息级别在控制面板的显示屏上以友好的图形界面、文字提示方式报警, 或者在现场和控制室以指示灯光、报警器鸣叫方式报警, 也可以用自动拨通电话等方式报警, 并作出相应的保护动作。
(3) 人机对话的控制方式。大型UPS 电源可向用户提供监控器液晶显示屏以图形和文字方式显示工作流程和参数信息。可以提供让用户操作的可视化菜单。并以帮助和不断提示的方式引导用户按照既定方式处理故障, 有效防止误操作。
(4) 远程控制功能。由于UPS 和计算机网络融为一体, 在远离UPS 电源机房的计算机网络上的任一个管理平台上经过身份校验后, 可以对访问网络中的任一个UPS 电源的各种资料以及远程控制, 从而实现电源机房的无人值守。
3.2UPS 的数字化
初的UPS 采用模拟控制方法有以下局限性:①电路结构复杂, 元器件多, 因器件特性差异造成各电源特性有所差别, 电源*性不好；②一旦控制方法变动, 必须修改硬件控制板, 工作量大, 设计周期长；③因为硬件电路的局限性, 一些*的控制方法用模拟电路实现很困难或者无法实现。随着数字处理器计算速度的不断提高, 使得各种*的控制方法得以实现, 使UPS 的设计具有很大的灵活性, 设计周期缩短, 性能大为提高。
3.3UPS 的高频化
提高UPS 逆变器的开关频率, 可以有效地减小装置的体积和重量, 并可消除变压器和电感的音频噪声, 同时改善输出电压的动态响应能力。在UPS 输入端采用高频整流, 可以获得较高的功率因数, 较低的谐波电流, 使UPS 具有较好的输入特性。采用高频隔离可以取掉笨的工频隔离变压器, 进一步减小装置的体积和重量。
3.4UPS 的并联技术
当今UPS 电源的发展趋势是大功率化和高可靠性。虽然现在可以生产几千kVA的大型UPS ,*可以满足大功率要求的场合。但是, 这样整个系统的可靠性*是由单台电源决定的, 无论如何是不可能达到很高的。为了提高系统的可靠性, 就必须采用冗余式并机方式, 因而UPS 的并联技术在近几年得到了很大的发展。UPS 的并联技术可以带来以下几个方面的好处: ①可以灵活地扩大电源系统的容量；②可以组成并联冗余系统以提高运行的可靠性；③*的系统可维修性。当单台电源出现故障时, 可以很方便地通过热插拔的方式进行更换和维修。