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蓄電池是EPS應(yīng)急電源和ups不間斷電源的心臟
來源:本站 發(fā)布時間:2012-10-24 22:31:14 瀏覽次數(shù): 次
不管EPS應(yīng)急電源和ups不間斷電源電路多么先進,蓄電池是EPS應(yīng)急電源和ups不間斷電源的心臟
蓄電池是EPS應(yīng)急電源和ups不間斷電源的心臟,不管EPS應(yīng)急電源和ups不間斷電源電路多么先進,其性能最終取決于它的電池,一旦電池失效,再好的UPS/EPS也無法提供不間斷供電。
目前,EPS應(yīng)急電源和ups不間斷電源一般都使用免維護密封鉛酸蓄電池,由于采用陰極吸收式密封技術(shù),克服了普通蓄電池需要定期補水的缺點,具有“免維護”、使用方便、不污染環(huán)境、體積小、重量輕的優(yōu)點。它使用高氫過電位的板柵材料,減少了電池在存放和充電過程中的氣體分解。正極表面的超細(xì)玻璃纖維膜,阻止了活性物質(zhì)脫落,提高了電池的壽命。安全閥的使用使蓄電池很少產(chǎn)生氣體,又可使已產(chǎn)生的氧氣被負(fù)極鉛所吸收,使蓄電池?zé)o水的損失,達(dá)到了密封免維護的目的。
一般情況下,影響電池性能的主要因素是連續(xù)充電,電池連續(xù)充電大約要減少一半的使用壽命。目前國外使用一種ABM(Advanced BatteryManagement)三階段電池管理方案,即充電分成三個階段:第一階段是恒流均衡充電,將電池容量充到90%;第二階段是浮充充電,將電池容量充到100%,然后停止充電;第三階段是自然放電,在這個階段里,電池利用自身的漏電流放電,一直到規(guī)定的電壓下限,再重復(fù)上述的三個階段。這種方式改變了以前那種充滿電后,仍使電池處于一天24h的浮充狀態(tài),因此延長了電池的壽命。
金屬化鎳氫電池具有高能量密度的優(yōu)點,而且又無鎳鎘電池可能造成的鎘污染,將其應(yīng)用于UPS/EPS可以收到小型輕量化的優(yōu)點。但其缺點是售價太高。美國Alupower公司研發(fā)的高功率鉛-空氣備用電源裝置(RPU),運行≥50h,功率從600W到6000W,電壓有DC24V和48V兩種,其能量密度是鉛酸電池的十多倍,重量只有鉛酸電池的1/10,所占空間只有鉛酸電池的1/7,有望取代鉛酸蓄電池應(yīng)用于UPS/EPS。
由于EPS應(yīng)急電源所帶負(fù)載類型的復(fù)雜性和環(huán)境的相對固定性,針對不同場合、不同負(fù)載,可對EPS應(yīng)急電源功能做得更貼近現(xiàn)實應(yīng)用。其中包括以下幾方面。
1)結(jié)構(gòu)組成普通EPS應(yīng)急電源為了更好地結(jié)合實際應(yīng)用,往往采用“多合一”的結(jié)構(gòu)設(shè)計,但由于負(fù)載及環(huán)境的復(fù)雜性,也由此帶來設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計院所、用戶選型的困難。解決的辦法是采用模塊化設(shè)計,將主機與輸入或輸出配電分離開來。主機模塊完成主要的能量轉(zhuǎn)換及通訊控制功能;配電模塊實現(xiàn)豐富的配電管理功能。主機模塊通過標(biāo)準(zhǔn)控制接口實現(xiàn)對配電模塊的管理,如雙電源自動切換功能,多回路輸出功能,消防聯(lián)動功能均應(yīng)在配電模塊中實現(xiàn)。
2)配電模塊應(yīng)增加功能EPS應(yīng)急電源用于緊急負(fù)載的供電,其負(fù)載往往為非單一的負(fù)載,而這些負(fù)載在緊急情況下的關(guān)鍵程度不盡相同,因此,對于EPS應(yīng)急電源來說,某些配電管理功能至關(guān)重要。
3)順序啟動功能諸如,EPS應(yīng)急電源的負(fù)載很大一部分是感性沖擊負(fù)載,具有較大的啟動電流,在選型時必須加大EPS應(yīng)急電源容量,從而造成設(shè)備資源的浪費以及用戶成本的增加。實際上,由于EPS應(yīng)急電源負(fù)載供電的可間斷性,EPS應(yīng)急電源可增加一個8路或16路的可編程配電管理接口,通過對負(fù)載啟動的順序、時間進行控制,可在很大程度上解決啟動沖擊電流和加大選型容量的問題。
4)部分卸載功能由EPS應(yīng)急電源負(fù)載性質(zhì)決定,當(dāng)過載發(fā)生時,需要EPS應(yīng)急電源盡可能繼續(xù)工作,而不能象UPS那樣進行保護性關(guān)機,因此,同樣可通過配電管理接口卸除次要負(fù)載。
5)電池管理由于EPS應(yīng)急電源的使用環(huán)境一般較UPS惡劣,為盡可能延長蓄電池的使用壽命,充電器應(yīng)同時具備以下功能:
(1)可設(shè)定充電限流;
(2)可設(shè)定電池放電終止電壓;
(3)具有自動浮充功能,充電機制應(yīng)符合DIN41773標(biāo)準(zhǔn);
(4)具有浮充電壓溫度補償功能;
(5)智能電池檢測功能;
(6)深放電保護(可強制應(yīng)急)。
6)變頻起動功能目前變頻起動型EPS應(yīng)急電源的設(shè)計,如圖8所示,主要著眼于解決較大電動機,如電梯、水泵、風(fēng)機等負(fù)載的起動沖擊問題,但更為合理的設(shè)計,應(yīng)該是在線式UPS與變頻器技術(shù)的完美結(jié)合。在線式UPS具有成熟的整流、電池管理技術(shù);變頻器具有成熟的變頻控制技術(shù),兩者的有機結(jié)合才是這一應(yīng)用領(lǐng)域的最終發(fā)展方向。
EPS應(yīng)急電源結(jié)語
隨著社會的進步和發(fā)展,環(huán)境要求的不斷提高,消防意識也越來越被人們重視。EPS以其特有的優(yōu)越性將被人們認(rèn)識和采用,在一個工程中,它可以靈活的運用在消防供電回路末端、個別重要場合等多種情況。在選擇應(yīng)急電源上,不再只局限于柴油發(fā)電機了,因為它們各自的特點分別適用于不同的工程,這將為整個社會的安全提供更有力的保障。
蓄電池是EPS應(yīng)急電源和ups不間斷電源的心臟,不管EPS應(yīng)急電源和ups不間斷電源電路多么先進,其性能最終取決于它的電池,一旦電池失效,再好的UPS/EPS也無法提供不間斷供電。
目前,EPS應(yīng)急電源和ups不間斷電源一般都使用免維護密封鉛酸蓄電池,由于采用陰極吸收式密封技術(shù),克服了普通蓄電池需要定期補水的缺點,具有“免維護”、使用方便、不污染環(huán)境、體積小、重量輕的優(yōu)點。它使用高氫過電位的板柵材料,減少了電池在存放和充電過程中的氣體分解。正極表面的超細(xì)玻璃纖維膜,阻止了活性物質(zhì)脫落,提高了電池的壽命。安全閥的使用使蓄電池很少產(chǎn)生氣體,又可使已產(chǎn)生的氧氣被負(fù)極鉛所吸收,使蓄電池?zé)o水的損失,達(dá)到了密封免維護的目的。
一般情況下,影響電池性能的主要因素是連續(xù)充電,電池連續(xù)充電大約要減少一半的使用壽命。目前國外使用一種ABM(Advanced BatteryManagement)三階段電池管理方案,即充電分成三個階段:第一階段是恒流均衡充電,將電池容量充到90%;第二階段是浮充充電,將電池容量充到100%,然后停止充電;第三階段是自然放電,在這個階段里,電池利用自身的漏電流放電,一直到規(guī)定的電壓下限,再重復(fù)上述的三個階段。這種方式改變了以前那種充滿電后,仍使電池處于一天24h的浮充狀態(tài),因此延長了電池的壽命。
金屬化鎳氫電池具有高能量密度的優(yōu)點,而且又無鎳鎘電池可能造成的鎘污染,將其應(yīng)用于UPS/EPS可以收到小型輕量化的優(yōu)點。但其缺點是售價太高。美國Alupower公司研發(fā)的高功率鉛-空氣備用電源裝置(RPU),運行≥50h,功率從600W到6000W,電壓有DC24V和48V兩種,其能量密度是鉛酸電池的十多倍,重量只有鉛酸電池的1/10,所占空間只有鉛酸電池的1/7,有望取代鉛酸蓄電池應(yīng)用于UPS/EPS。
由于EPS應(yīng)急電源所帶負(fù)載類型的復(fù)雜性和環(huán)境的相對固定性,針對不同場合、不同負(fù)載,可對EPS應(yīng)急電源功能做得更貼近現(xiàn)實應(yīng)用。其中包括以下幾方面。
1)結(jié)構(gòu)組成普通EPS應(yīng)急電源為了更好地結(jié)合實際應(yīng)用,往往采用“多合一”的結(jié)構(gòu)設(shè)計,但由于負(fù)載及環(huán)境的復(fù)雜性,也由此帶來設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計院所、用戶選型的困難。解決的辦法是采用模塊化設(shè)計,將主機與輸入或輸出配電分離開來。主機模塊完成主要的能量轉(zhuǎn)換及通訊控制功能;配電模塊實現(xiàn)豐富的配電管理功能。主機模塊通過標(biāo)準(zhǔn)控制接口實現(xiàn)對配電模塊的管理,如雙電源自動切換功能,多回路輸出功能,消防聯(lián)動功能均應(yīng)在配電模塊中實現(xiàn)。
2)配電模塊應(yīng)增加功能EPS應(yīng)急電源用于緊急負(fù)載的供電,其負(fù)載往往為非單一的負(fù)載,而這些負(fù)載在緊急情況下的關(guān)鍵程度不盡相同,因此,對于EPS應(yīng)急電源來說,某些配電管理功能至關(guān)重要。
3)順序啟動功能諸如,EPS應(yīng)急電源的負(fù)載很大一部分是感性沖擊負(fù)載,具有較大的啟動電流,在選型時必須加大EPS應(yīng)急電源容量,從而造成設(shè)備資源的浪費以及用戶成本的增加。實際上,由于EPS應(yīng)急電源負(fù)載供電的可間斷性,EPS應(yīng)急電源可增加一個8路或16路的可編程配電管理接口,通過對負(fù)載啟動的順序、時間進行控制,可在很大程度上解決啟動沖擊電流和加大選型容量的問題。
4)部分卸載功能由EPS應(yīng)急電源負(fù)載性質(zhì)決定,當(dāng)過載發(fā)生時,需要EPS應(yīng)急電源盡可能繼續(xù)工作,而不能象UPS那樣進行保護性關(guān)機,因此,同樣可通過配電管理接口卸除次要負(fù)載。
5)電池管理由于EPS應(yīng)急電源的使用環(huán)境一般較UPS惡劣,為盡可能延長蓄電池的使用壽命,充電器應(yīng)同時具備以下功能:
(1)可設(shè)定充電限流;
(2)可設(shè)定電池放電終止電壓;
(3)具有自動浮充功能,充電機制應(yīng)符合DIN41773標(biāo)準(zhǔn);
(4)具有浮充電壓溫度補償功能;
(5)智能電池檢測功能;
(6)深放電保護(可強制應(yīng)急)。
6)變頻起動功能目前變頻起動型EPS應(yīng)急電源的設(shè)計,如圖8所示,主要著眼于解決較大電動機,如電梯、水泵、風(fēng)機等負(fù)載的起動沖擊問題,但更為合理的設(shè)計,應(yīng)該是在線式UPS與變頻器技術(shù)的完美結(jié)合。在線式UPS具有成熟的整流、電池管理技術(shù);變頻器具有成熟的變頻控制技術(shù),兩者的有機結(jié)合才是這一應(yīng)用領(lǐng)域的最終發(fā)展方向。
EPS應(yīng)急電源結(jié)語
隨著社會的進步和發(fā)展,環(huán)境要求的不斷提高,消防意識也越來越被人們重視。EPS以其特有的優(yōu)越性將被人們認(rèn)識和采用,在一個工程中,它可以靈活的運用在消防供電回路末端、個別重要場合等多種情況。在選擇應(yīng)急電源上,不再只局限于柴油發(fā)電機了,因為它們各自的特點分別適用于不同的工程,這將為整個社會的安全提供更有力的保障。
