EHKS霍克斯蓄電池儲能專用應急電池

EHKS霍克斯蓄電池儲能專用應急電池

按功率等級分：微型（＜3KVA）、小型（3KVA～10KVA）、中型（10KVA～100KVA）和大型（＞100KVA）。

按電路結構形式分：有后備式、在線互動式、在線式等。

按輸出波形的不同分：有方波和正弦波兩種。

現按電路結構形式分類，分別敘述如下：

2．1后備式（OFF－LINE或STAND－BY）

1）原理：

① 市電正常時則市電經穩壓后直接輸出負載，同時經整流器將交流電轉化為直流電給電池充電，此時逆變器不工作。

② 當市電故障時，由電池提供電力，經逆變器輸出負載。此切換時間約4－10ms之間。

2）特點：

功率范圍： 300～2000VA

工作特點：對市電進行簡單的升降壓及濾波處理后直接供給負載，當輸入電源不符合要求時才由電池供電。在絕大多數時間內負載使用的是市電。

優 點：結構簡單、價格便宜、體積小、噪聲低、效率高。

缺 點：市電／電池供電轉換時間4～10ms，輸出低、輸出波形差、輸出波形為方波。

主要應用對象：單臺計算機系統的斷電保護

2．2在線交互式（HYBIRD）

在線交互式又稱混合式或三端口式。

1）原理：

① 市電正常時，市電經穩壓后，由轉換開關輸出負載，同時經整流器將交流電轉化為直流電給電池充電，此時逆變器已經激活，但未輸出。

② 當市電故障，由電池提供電力，經逆變器輸出負載。

2）特點：

功率范圍： 1～800KVA

工作特點：市電經過整流轉換為直流，由逆變器調制出穩定的正弦波。

優 點：負載端與市電輸入端處于優良的”電隔離“狀態之中、輸出波形好、輸出電壓質量高、無論負載突變或負載穩定時均呈現優異的帶載特性。

缺 點：效率低、成本高

主要應用對象：計算機及網絡系統、精密儀器儀表、工業系統的斷電保護。

2．3在線式（ON－LINE）：

1）原理：

①當市電正常時，市電經整流器將交流電轉變為直流電給電池充電，同時輸出到逆變器將直流電轉化為正弦交流電，經轉換開關輸出到負載。

②當市電輸入不正常時，由電池經逆變器輸出到負載。

③ 當逆變器發生故障或輸出功率不足（由于過載、過熱等原因）時，轉換開關將自動切換至靜態旁路由市電繼續供電。若旁通是由于過載引起的，UPS將在負載低于100％時，跳回逆變器正常輸出。若旁通是由于過熱引起的，UPS將在溫度低于報警點時跳回正常輸出。

2）特點：

無論是市電供電正常時，還是市電中斷由電池逆變供電期間，逆變器始終處于工作狀態，這就從根本上消除了來自電網的電壓波動和對負載的影響。

由于平時逆變器與市電以同步方式進行運轉，所以逆變器與市電之間經由轉換開關自動相互切換的時間均應小于2ms，故其可靠度高，適合電源品質要求較高的場所。

從原理上來說，UPS不間斷電源是一種集數字和模擬電路，自動控制逆變器與免維護貯能裝置于一體的電力電子設備；

從功能上來說，UPS不間斷電源可以在市電出現異常時，有效地凈化市電；還可以在市電突然中斷時持續一定時間給電腦等設備供電，使你能有充裕的時間應付；

從用途上來說，隨著信息化社會的來臨，UPS不間斷電源廣泛地應用于從信息采集、傳送、處理、儲存到應用的各個環節，其重要性是隨著信息應用重要性的日益提高而增加的。

UPS不間斷電源按照工作原理可以分為在線式，后備式和在線互動式三類。

1． 后備式UPS：在市電正常時直接由市電向負載供電，當市電超出其工作范圍或停電時，通過轉換開關轉為電池逆變供電。其特點是：結構簡單，體積小，成本低，但輸入電壓范圍窄，輸出電壓穩定差，有切換時間，且輸出波形一般為方波

2． 在線互動式UPS：在市電正常時直接由市電向負載供電，當市電偏低或偏高時，通過UPS內部穩壓線路穩壓后輸出，當市電異?；蛲ｋ姇r，通過轉換開關轉為電池逆變供電。其特點是：有較寬的輸入電壓范圍，噪音低，體積小等特點，但同樣存在切換時間

3． 在線式UPS在市電正常時，由市電進行整流提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負載提供交流電，在市電異常時，逆變器由電池提供能量，逆變器始終處于工作狀態，保證無間斷輸出。其特點是，有極寬的輸入電壓范圍，無切換時間且輸出電壓穩定高，特別適合對電源要求較高的場合，但是成本較高。目前，功率大于3KVA的UPS幾乎都是在線式UPS 。

分析①：鉛酸蓄電池失水的主要原因

鉛酸電池中的電解質與人體內的血液一樣有價值。一旦電解液消失，就意味著電池報廢。電解液由稀酸和水組成。充電過程中，很難避免失水，充電方式不一樣，失水量也不一樣。普通的三段式充電模式，充電過程中的水損失是智能脈沖模式的兩倍以上！除了電池的自然壽命還有一個損失的生命：單個電池超過90克的水分損失，電池報廢。在室溫（25℃）下，普通充電器失水量約為0．25克，智能充電脈沖為0．12克。在高溫（35℃）下，通用充電器損失0．5克水，智能充電脈沖為0．23克。點擊這里計算，普通充電器經過250次水充電干燥循環后，600次循環后水循環中新的三相脈沖將充電干燥。因此，智能脈沖可以延長電池壽命一倍以上。

鉛酸電池在充電過程中是的問題。

根據美國科學家（J．A．Mas）對鉛酸蓄電池充電過程中氣體釋放的原因和規律的研究，鉛酸蓄電池可接受的充電電流如下，以達到的氣體釋放速率：

臨界沖氣曲線公式為：I ＝ I0e－at％h ＾ 2

在充電過程中，充電電流超過臨界放氣曲線的部分只能使電池與水發生反應產生氣體并升溫，不能增加電池的容量

①恒流充電階段，充電電流保持恒定，充滿功率快速增加，電壓升高；

②恒壓充電階段，充電電壓保持恒定，充電電力繼續增加，充電電流減?。?/p>

③電池充滿，電流低于浮充轉換電流，充電電壓降至浮充電壓；

④浮充電階段，充電電壓保持浮充電壓；

普通三相充電的階段是恒流充電，主要是考慮到電路設計更方便，而不是的電池性能設計。

根據鉛酸蓄電池充入氣體的演變過程，三相充電過程中一般的氣體釋放過程如下：恒流充電的一個周期和恒壓充電的預充電，電流超過臨界氣體的演變范圍，導致電池的氣體放出，導致壽命下降。

超過臨界釋放范圍的電流只會導致電池產生氣體和溫度升高，而不會轉化為電池能量，從而降低了充電效率。

①解決方：脈沖解決失水問題

智能脈沖恒定速度的階段比普通充電器的恒流＋恒壓階段縮短近一個小時，而這一個小時的高壓充電是水分分配的關鍵時刻。智能脈沖在打開電壓參數的基礎上，把光線轉換成智能脈沖是非常準確的，而普通的充電器以電流參數為轉向燈，一旦電池硫化，內阻增大，充電電流也增大，很難轉燈電流，很容易造成高壓段長時間充電，加速水解。

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