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科士達UPS蓄電池6-FM-17生產(chǎn)廠家
UPS逆變器的設(shè)計要求和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
逆變器是UPS的重要組成部分,其基本功能為輸出穩(wěn)定潔凈的工頻交流電,并使輸出交流電的相位與電網(wǎng)供應的交流電相位相同,能夠很好地完
成逆變器輸出與市電之間的切換,在負載突變的情況下能保證電路正常工作以及輸出電壓的穩(wěn)定性[2]。逆變器的系統(tǒng)框圖如圖1所示。
2 主電路設(shè)計
主電路示意圖如圖2所示。本電路采用半橋結(jié)構(gòu),逆變器的直流輸入在左側(cè),右側(cè)為逆變器的交流輸出。開關(guān)器件采用兩個IGBT并聯(lián)的形式,此
為本電路設(shè)計的一個新穎之處。IGBT采用美國仙童公司生產(chǎn)的5N120BND。IGBT門極串接一個電阻,主要起到阻尼的作用,并接的穩(wěn)壓管主要是防
止門極過電壓現(xiàn)象的發(fā)生。發(fā)射極串接一電阻以用來檢測流過IGBT的電流,防止過流現(xiàn)象的發(fā)生,如果發(fā)生過流現(xiàn)象,則及時關(guān)斷IGBT,以免IGBT
被燒壞,本電路的IGBT過流保護是在驅(qū)動電路中完成的。門極與發(fā)射極之間并接的電阻主要是為了防止IGBT被靜電所擊穿。門極與集電極之間
并接的電阻主要是判斷IGBT的門極電壓,將檢測到的信號送回驅(qū)動電路以判斷是否向IGBT發(fā)送控制信號。IGBT的吸收電路在圖中未標出,采用的
是RCD吸收電路。逆變器的輸出側(cè)采用的是常見的LC濾波電路。
3 控制電路設(shè)計
本逆變器的控制電路核心為美國TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407數(shù)字信號處理器(DSP)。TMS320LF2407是美國TI開發(fā)的一種適于電機和逆變器控
制的高頻數(shù)字信號處理器,其最高頻率可達33MHz[4]。強大的處理功能和較高的處理速度使其工業(yè)現(xiàn)場的應用越來越廣泛
科士達UPS電池的智能化管理
電池作為UPS系統(tǒng)中的儲能裝置，其作用是在失去市電或市電質(zhì)量超出用電設(shè)備允許的范圍時，向負載提供電能，是組成UPS系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之
一。同時，電池又是一種價格昂貴的消耗品。因此，如何對電池進行合理使用和管理以延長其使用壽命，一直是UPS生產(chǎn)廠家多年來研究和改
進的課題。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，UPS電池管理趨向于更科學、更嚴謹、更智能化。本文結(jié)合科士達UPS在電池管理功能方面的特點，介紹目前
UPS先進的智能化電池管理功能。
1 智能化的充電功能
電池充電性能是影響電池壽命的重要因素之一。早期的UPS以及目前一些小功率UPS只控制充電電壓而不控制充電電流，這樣在電池充電初期
，由于電池端電壓與充電電壓存在較大的壓差，極易因充電電流過大而造成電池損壞。智能化的充電管理能夠根據(jù)使用條件、使用環(huán)境自動調(diào)
節(jié)充電機理，從而為電池創(chuàng)造良好的運行條件，有效延長電池的使用壽命。
UPS充電原理
SH2是電池充電電流傳感器，可以通過調(diào)整整流器的輸出電壓（即電池的充電電壓）從而控制電池的充電電流。
(1) 能夠適應不同類型電池的充電管理
根據(jù)不同類型的電池，其充電機理會自動進行調(diào)整改變。只需在電池安裝時，在控制面板輸入電池類型即可。
① 閥控密封鉛酸電池
采取先恒流后恒壓的充電方式。充電初期充電電流較大，UPS根據(jù)所配置的電池容量，自動將充電電流限制在0.1C～0.2C（用戶可通過控制
面板調(diào)整），對電池進行恒流充電，確保電池充電時安全快速。當電池容量達到80％后，UPS轉(zhuǎn)為浮充電壓對電池進行恒壓充電。
② 開口式鉛酸電池
采取先均充后浮充的充電方式。開口式鉛酸電池對充電電流沒有嚴格的要求，為盡快完成對電池的回充，首先充電電壓被自動調(diào)整到均充電
壓。當電池容量達到80％后，UPS轉(zhuǎn)為浮充電壓對電池進行恒壓充電。
③ 鎳鉻電池
工廠根據(jù)用戶需要對設(shè)備進行適當調(diào)整，也可以適用于鎳鉻電池的使用。
(2) 具有浮充電壓溫度補償功能
根據(jù)電池特性，當環(huán)境溫度升高時，由于電池內(nèi)阻降低，若充電電壓保持不變，充電電流就會增大，造成電池的過充。反之，當溫度降低時
，若充電電壓保持不變，易造成電池的欠充。過充和欠充均會影響電池的使用壽命。鉛酸蓄電池的額定運行溫度范圍是10℃～30℃，在15℃～
25℃范圍內(nèi)，充電電壓不必隨溫度的變化進行調(diào)整，如果運行溫度不在此范圍內(nèi)，充電電壓應隨溫度的變化自動予以調(diào)整。
科士達UPS電池具有浮充電壓溫度補償功能。通過在電池組現(xiàn)場安裝溫度傳感器， UPS會實時取得電池的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)電池環(huán)境溫
度的變化自動調(diào)節(jié)浮充電壓。溫度調(diào)整系數(shù)為－5mV/CELL/℃，可以在－3mV～－8mV/ CELL/℃范圍內(nèi)設(shè)定。有資料表明，當UPS工作在30℃時
，是否具有溫度補償功能，電池壽命可以相差30％。
2001年5月1日實施的國家通信行業(yè)UPS標準已明確要求UPS應具有浮充電壓溫度補償功能。
電池的自動檢測功能
目前，大多數(shù)中大容量UPS都設(shè)計并具備了此項功能，其主要作用是：檢測電池性能以及電池回路是否正常。基本原理是：通過強迫電池
放電，檢測電池在一定時間內(nèi)的放電電流和電壓降。然后與UPS內(nèi)存儲的放電曲線進行比較，給出電池目前的品質(zhì)狀態(tài)
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