UPS電源技術(shù)培訓(xùn),UPS技術(shù)培訓(xùn),基礎(chǔ)部分2009-01-01,提綱,1、什么是UPS2、UPS發(fā)展史3、為什么使用UPS4、UPS的分類(lèi)和工作原理5、UPS的供電方案6、UPS的新技術(shù)7、UPS電源功率器件8、UPS的原理9、UPS的工作模式10、蓄電池的原理、安裝、使用與維護(hù)11、UPS工程設(shè)計(jì)參考12、UPS電源安全防護(hù)13、UPS的監(jiān)控系統(tǒng)介紹14、UPS設(shè)備維護(hù)基本要求、操作使用,1、什么是UPS?,UPSUninterruptedPowerSystem利用電池化學(xué)能作為后備能量，在市電斷電等電網(wǎng)故障時(shí)，不間斷地為用戶設(shè)備提供（交流）電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。,1、什么是UPS?,市電或燃油發(fā)電機(jī),UPS主機(jī),蓄電池,用戶設(shè)備,2、UPS的發(fā)展史,初期的不間斷電源裝置是旋轉(zhuǎn)型的,它是采用柴油發(fā)電機(jī)(以下簡(jiǎn)稱“油機(jī)”)一電動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)組來(lái)實(shí)現(xiàn)電能的。變換在正常情況下，市電供給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)去帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，把發(fā)電機(jī)發(fā)出的電供給負(fù)載。電源系統(tǒng)中的飛輪慣性很大，它是一個(gè)貯能裝置，當(dāng)市電發(fā)生斷電時(shí)，電動(dòng)機(jī)就停止運(yùn)行，這時(shí)靠飛輪的慣性使發(fā)電機(jī)繼續(xù)發(fā)電，同時(shí)立即起動(dòng)油機(jī)供電，從而使負(fù)載不斷電。這種不間斷電源裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單，方便但笨重，效率低噪聲大，操作控制也不靈活。由于電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展，特別是可控硅制造工藝的不斷改進(jìn)，質(zhì)量不斷提高，價(jià)格逐步降低，便開(kāi)展對(duì)靜止型不間斷電源裝置的研制。于是在60年代初，出現(xiàn)了用可控硅制成的靜止型不間斷電源裝置，它以可控硅組成電能變換電路，,2、UPS的發(fā)展史,用蓄電池作為貯能元件，當(dāng)市電發(fā)生斷電時(shí)，由蓄電池代替整流器向逆變器供電，從而使負(fù)載不斷電。它與旋轉(zhuǎn)型電源裝置相比，沒(méi)有電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和飛輪之類(lèi)的旋轉(zhuǎn)體，因此具有重量輕、效率高、噪聲小、操作控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。但它過(guò)載能力差，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，維護(hù)技術(shù)要求高。從60年代到70年代，這種不間斷電源裝置發(fā)展得很快，使用也很廣泛。它采用了波形疊加技術(shù)，主電路采用可控硅。由于可控硅不能自關(guān)斷，因此逆變器需要換向電路，同時(shí)逆變器輸出的電壓需要進(jìn)行濾波，而換向電路和交流濾波電路都是出電感和電容所組成。它們的出現(xiàn)不但增大了體積，而且慣性大，使電源裝置輸出的動(dòng)態(tài)性能變差，同時(shí)由于大電流可控硅頻繁地工作，使電網(wǎng)波形變差干擾其他用戶。到了80年代，就利用自關(guān)斷的巨型功率晶體管(UR)來(lái)制作成實(shí)用的靜止型不間斷電源裝置，這樣既省去了換向電路，簡(jiǎn)化了主回路，減小了體積，提高了效率，改善了動(dòng)態(tài)性能，也提高了可靠性。但由于功率晶體管是一種少數(shù)載流子工作的半導(dǎo)體器件，它要求的驅(qū)動(dòng)電流較大，對(duì)器件各參數(shù)的選擇也要求嚴(yán)格，隨后又發(fā)展到利用自關(guān)斷的功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管。,2、UPS的發(fā)展史,(MosFET)來(lái)制作成實(shí)用的靜止型不間斷電源裝置。功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管是多數(shù)載流子工作的器件，它采用電壓驅(qū)動(dòng)。因此沒(méi)有存儲(chǔ)時(shí)間，從關(guān)斷到開(kāi)通的速度很快。所需的驅(qū)動(dòng)功率也小，所以用功率晶體管和功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管制作成的靜止型不問(wèn)斷電源裝置，目前使用得很廣泛。到了90年代，就利用絕緣柵雙極晶體管(IGBT)來(lái)制作成實(shí)用的靜止型不間斷電源裝置，絕緣柵雙極晶體管是一種由雙極晶體管和功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的組合器件，既具有功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電壓可控的特性和快速開(kāi)關(guān)的特性，又具有雙極晶體管的大電流處理能力和低飽和壓降的特點(diǎn)，因此用它制成的不間斷電源裝置具有廣闊的發(fā)展前途。,3、為什么使用UPS?,對(duì)于精密負(fù)載設(shè)備來(lái)講,如大型數(shù)據(jù)中心、電信移動(dòng)計(jì)費(fèi)中心、銀行證券等金融系統(tǒng)的電腦網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制儀器等。上述市電問(wèn)題會(huì)引起數(shù)據(jù)丟失，設(shè)備壞或死機(jī)停止工作等影響用戶的正常工作。由于供電網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載的復(fù)雜性，以及自然界雷擊等因素的影響，供給負(fù)載的交流電并不是穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)正波，會(huì)出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象，這些市電問(wèn)題分類(lèi)如下：,3、為什么使用UPS?,3、為什么用UPS？,3、為什么用UPS？,3、為什么用UPS？,1、不停電功能解決電網(wǎng)停電問(wèn)題2、交流穩(wěn)壓功能解決網(wǎng)壓劇烈波動(dòng)問(wèn)題3、凈化功能解決電網(wǎng)與電源污染問(wèn)題4、管理功能解決交流動(dòng)力維護(hù)問(wèn)題,UPS的四大功能,3、為什么用UPS？,用投資額百分之幾的UPS保護(hù)占投資額百分之九十幾的設(shè)備實(shí)現(xiàn)客戶價(jià)值的不間斷增長(zhǎng),提供永久安全電力實(shí)現(xiàn)用戶心中夢(mèng)想!,凈化電網(wǎng),供電備份,UPS的功能及地位演化,3、為什么用UPS？,電緊張已成為廣東經(jīng)濟(jì)難以突破的瓶頸供,最新出版的瞭望周刊報(bào)導(dǎo)，由于供電形勢(shì)緊張，廣東省2002年上半年累計(jì)限電7437次、限電量7682萬(wàn)瓩，限電地區(qū)主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的珠江三角洲地區(qū)。因電力供應(yīng)不足，珠三角的部分地區(qū)已停止新用戶申請(qǐng)用電，許多企業(yè)只能自行發(fā)電。目前排隊(duì)等候裝電的企業(yè)中，深圳龍崗區(qū)占了200多家，寶安區(qū)則超過(guò)300家。,哪些行業(yè)需要UPS？,2008年UPS行業(yè)需求預(yù)測(cè)：80億RMB,銀行系統(tǒng)證券系統(tǒng)保險(xiǎn)系統(tǒng)財(cái)政系統(tǒng)稅務(wù)系統(tǒng)公安系統(tǒng)郵政系統(tǒng)教育系統(tǒng)鐵路系統(tǒng)電力系統(tǒng),3、銀行系統(tǒng)哪里需要UPS？,總部容災(zāi)備份中心（服務(wù)器、存儲(chǔ)器等設(shè)備動(dòng)力保護(hù)）各銀行總部將建立1個(gè)容災(zāi)備份中心總部數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與分析系統(tǒng)（服務(wù)器、存儲(chǔ)器等設(shè)備動(dòng)力保護(hù)）數(shù)據(jù)及時(shí)采集、集中存儲(chǔ)、挖掘有價(jià)值數(shù)據(jù)區(qū)域數(shù)據(jù)中心（服務(wù)器、存儲(chǔ)器等設(shè)備動(dòng)力保護(hù)）各銀行將建立2-5區(qū)域性數(shù)據(jù)中心省市級(jí)集中網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力保護(hù)（交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備動(dòng)力保護(hù)）集中帳務(wù)、統(tǒng)一核算、各地市信息單元合并客戶服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)（PC、外設(shè)等終端設(shè)備動(dòng)力保護(hù)）建設(shè)和改造營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、客戶服務(wù)系統(tǒng),3、銀行系統(tǒng)哪里需要UPS？,UPS需求特點(diǎn)：（中小型UPS的更換周期為35年）省、市行數(shù)據(jù)中心：30200KVA支行：1030KVA儲(chǔ)蓄所：3-10KVAATM自動(dòng)取款機(jī)：12KVA,UPS采購(gòu)流程：省市行主管處長(zhǎng)、部分分行主管行長(zhǎng)或主管副處長(zhǎng)、科長(zhǎng)和相關(guān)工程師參與選型；省市行計(jì)劃上報(bào)主管行長(zhǎng)和總行審批建設(shè)資金。,4、UPS分類(lèi)和工作原理,按工作原理不同，UPS分為：離線式（后備式UPS、互動(dòng)式UPS）在線式UPS按供電體系不同，UPS分為：?jiǎn)芜M(jìn)單出UPS三進(jìn)單出UPS三進(jìn)三出UPS按輸出功率不同，UPS分為：微型100kVA,4、UPS分類(lèi)和工作原理,按電池位置不同，UPS分為：電池內(nèi)置式UPS（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型）電池外置式UPS（長(zhǎng)延時(shí)機(jī)型）按多機(jī)運(yùn)行方式不同，UPS分為：串聯(lián)熱備份UPS（用于中小功率機(jī)器）交替串聯(lián)熱備份UPS（中小UPS)直接并聯(lián)UPS(用于中大功率）,4、UPS分類(lèi)和工作原理,按變壓器特點(diǎn)不同，UPS分為：高頻UPS（高頻機(jī)）工頻UPS（工頻機(jī)）按輸出波形不同，UPS分為：方波輸出UPS階梯波（準(zhǔn)正弦波）UPS正弦波輸出UPS,4、UPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu),監(jiān)控平臺(tái)也是UPS的最重要組成部分之一,4、UPS的基本原理,后備式UPS運(yùn)行原理有市電時(shí)，市電通過(guò)開(kāi)關(guān)后直接供給負(fù)載，逆變器不工作；另外，市電通過(guò)充電器給電池充電。停電后，啟動(dòng)逆變器，把電池儲(chǔ)存的能量通過(guò)逆變器和開(kāi)關(guān)供給負(fù)載。,充電器,逆變器,市電,負(fù)載,電池組,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小成本低但輸入電壓范圍窄輸出電壓穩(wěn)定精度差有切換時(shí)間且輸出波形一般為方波,4、UPS的基本原理,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低，但輸入電壓范圍窄、輸出電壓穩(wěn)定精度差、有切換時(shí)間，且輸出波形一般為方波。,4、UPS的基本原理,互動(dòng)式UPS運(yùn)行原理在線互動(dòng)UPS與后備式比，主要區(qū)別在于：逆變器與充電器合二為一；輸出通過(guò)變壓器的抽頭跳變，實(shí)現(xiàn)分段穩(wěn)壓,市電,功率等級(jí)0.7-20KVA左右,150-264V,負(fù)載,雙向,變換器,電池組,市電正常/整流停電/逆變,264-276V,150-175V,4、UPS的基本原理,在線互動(dòng)式UPS，在市電正常時(shí)，直接由市電向負(fù)載供電。當(dāng)市電偏低或偏高時(shí)，通過(guò)UPS內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出。當(dāng)市電異?；蛲ｋ姇r(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。其特點(diǎn)是：有較寬的輸入電壓范圍、噪音低、體積小等特點(diǎn)。但同樣存在切換時(shí)間。,4、UPS的基本原理,功率等級(jí)0.7-1500KVA左右,在線式UPS運(yùn)行原理不管電網(wǎng)電壓是否正常，負(fù)載所用的交流電壓都要經(jīng)過(guò)逆變電路，即逆變電路始終處于工作狀態(tài)。,4、UPS的基本原理,4、UPS的基本原理,在線式UPS，在市電正常時(shí)，由市電進(jìn)行整流，提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負(fù)載提供交流電。在市電異常時(shí)，逆變器由電池提供能量，逆變器始終處于工作狀態(tài)，保證無(wú)間斷輸出。其特點(diǎn)：是有極寬的輸入電壓范圍，無(wú)切換時(shí)間，且輸出電壓穩(wěn)定，精度高，特別適合對(duì)電源要求較高的場(chǎng)合，但是成本較高。,4、UPS的基本原理,Delta變換UPS運(yùn)行原理Delta變換器和補(bǔ)償變壓器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能，主變換器是雙向變換器。不能穩(wěn)定頻率。,功率等級(jí)10-480KVA左右,市電,220410V,Delta變換器,主變換器,電池組,主變換器,負(fù)載,負(fù)載,Delta變換器,電池組,4、UPS的基本原理,四種UPS的比較,5、UPS供電方案,集中供電方式：優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源的等電位控制，減小傳輸誤碼率。缺點(diǎn)：初期投資大，單機(jī)故障影響大。分散供電方式：優(yōu)點(diǎn)：方案布置靈活，故障影響小。缺點(diǎn)：如整個(gè)設(shè)備不能保持同地線，易引發(fā)干擾。,5、UPS供電方案,UPS高可靠性供電方案本節(jié)主要介紹三種方案：主從串聯(lián)熱備份、直接并機(jī)和雙母線供電。,5、UPS供電系統(tǒng),一個(gè)完備的UPS供電系統(tǒng)，是由前端配電（市電，發(fā)電機(jī)，配電柜），UPS主機(jī)、電池、后端配電組成，附加后臺(tái)監(jiān)控或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟/硬件等單元。,ATS,PD,+,-,5、UPS供電方案一主從機(jī)串聯(lián)“熱備份”,市電,SS,SS,主機(jī)旁路,從機(jī),主機(jī),從機(jī)輸出,負(fù)載,5、UPS供電方案一主從串聯(lián)備份,優(yōu)點(diǎn)：兩臺(tái)甚至多臺(tái)UPS基本處于相對(duì)獨(dú)立、互不干擾的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于UPS同步跟蹤性能要求較低。采用不同型號(hào)、不同容量UPS構(gòu)成串聯(lián)熱備份方式。缺點(diǎn)：從機(jī)長(zhǎng)期處于空載運(yùn)行狀態(tài)、效率低。機(jī)電池組長(zhǎng)期處于浮充狀態(tài)，得到定期帶載放電維護(hù)機(jī)會(huì)少，會(huì)影響電池壽命。從機(jī)必須有良好的帶階躍負(fù)載能力。長(zhǎng)期運(yùn)行，主機(jī)逆變器=靜態(tài)旁路轉(zhuǎn)換功能良好是關(guān)鍵無(wú)擴(kuò)容功能。相對(duì)于“并聯(lián)”冗余系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間偏低。,5、UPS供電方案一直接并聯(lián),市電,負(fù)載,從機(jī)輸出,并機(jī)邏輯控制,5、UPS供電方案一直接并聯(lián),并聯(lián)條件：同型號(hào)、同容量UPS兩臺(tái)逆變器輸出必須在同頻率，同相位的嚴(yán)格同步跟蹤狀態(tài)。兩臺(tái)逆變器輸出電壓幅值必須相等。優(yōu)點(diǎn)：完善的鎖相同步技術(shù)保證多臺(tái)UPS直接并聯(lián)時(shí)可均分負(fù)載電流。良好的擴(kuò)容性能（N+1）避免了“串聯(lián)”熱備份方式的缺點(diǎn)。缺點(diǎn)：對(duì)設(shè)備本身同步鎖相技術(shù)要求高對(duì)設(shè)備制造技術(shù)要求高輸出阻抗接近。對(duì)逆變器輸出電壓調(diào)節(jié)性能要求高分相調(diào)節(jié)UPS必須同型號(hào)、同容量。多臺(tái)并聯(lián)時(shí)，旁路也需增加“均流電感”,5、UPS供電方案雙母線,雙母線供電：解決單母線運(yùn)行方式存在的單點(diǎn)“瓶頸”問(wèn)題。進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性。系統(tǒng)配置復(fù)雜，投資大，安裝調(diào)試要求高。,一般負(fù)載,一般負(fù)載,重要負(fù)載,電子切換開(kāi)關(guān),母線二,母線一,UPS1,UPS2,6、UPS主要技術(shù)參數(shù),輸入特性：1、輸入電壓范圍輸入電壓范圍寬可減小電池放電機(jī)會(huì)，延長(zhǎng)電池壽命。UPS輸入電壓?jiǎn)蜗?20V，三相380V。電壓允許范圍在正負(fù)15%之內(nèi)變化，2、輸入功率因數(shù)功率因數(shù)低，輸入無(wú)功功率大，諧波電流污染電網(wǎng)，影響干擾其它設(shè)備。3、主電源頻率允許范圍。4、輸入電流諧波分量。（PFC、6/12脈沖變壓器）,輸出特性：1、靜態(tài)穩(wěn)定度。大型為1%，中小型為2%。2、輸出瞬態(tài)特性。大型5%，中小型8%。3、輸出過(guò)載能力。（如：過(guò)載125%5MIN;150%10S)4、輸出功率因數(shù)。（0.6、0.7、0.8）5、輸出電壓諧波失真度。典型3%以內(nèi)。,6、UPS主要技術(shù)參數(shù),VA（伏安）與W（瓦特）的區(qū)別VA-視在功率W-有功功率UPS容量單位-VA負(fù)載容量單位-W、VA注意：對(duì)UPS而言，輸出功率因數(shù)并不是越高越好。VA（伏安）與W（瓦特）的換算關(guān)系典型計(jì)算機(jī)負(fù)載：功率因素0.6-0.7,6、UPS新技術(shù),1、數(shù)字控制技術(shù)模擬控制單片機(jī)控制DSP控制數(shù)字PID控制全數(shù)字矢量控制,2、UPS冗余技術(shù)交替串聯(lián)熱備份技術(shù)單機(jī)/并機(jī)軟件硬件兼容技術(shù)分散式直接并聯(lián)技術(shù)數(shù)字并聯(lián)技術(shù),3、UPS防護(hù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)防雷技術(shù)集中式風(fēng)道技術(shù)瞬態(tài)短路電流限定技術(shù),6、UPS新技術(shù),4、高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)晶閘管絕緣柵雙極晶體管（IGBT）工頻整流技術(shù)高頻整流技術(shù)簡(jiǎn)單高頻逆變數(shù)字化高頻逆變技術(shù),5、綠色電源技術(shù)功率因數(shù)校正技術(shù)12脈沖整流技術(shù)隔離變壓器技術(shù)電磁兼容技術(shù),6、UPS新技術(shù),6、電池自動(dòng)管理技術(shù)均浮充轉(zhuǎn)換和溫度補(bǔ)償電池放電終止電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)市電和電池聯(lián)合供電技術(shù)電池容量檢測(cè)和壽命預(yù)估技術(shù)電池自動(dòng)巡檢技術(shù),7、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)中文視窗技術(shù)多數(shù)量UPS監(jiān)控安全監(jiān)控技術(shù)多協(xié)議、跨平臺(tái)監(jiān)控技術(shù),6、UPS雙變換技術(shù),ACDC整流DCAC逆變另：ACAC變壓器、移相變壓器、變頻器等,7、UPS電源功率器件,功率器件簡(jiǎn)介電力電子器件通常也稱電力半導(dǎo)體器件、功率半導(dǎo)體器件等。它是實(shí)現(xiàn)電力能量的變換處理和控制的半導(dǎo)體器件，是構(gòu)成電力電子電路及其系統(tǒng)的基本單元，電力電子器件根據(jù)其開(kāi)關(guān)控制特性可分為：如圖1不控器件指無(wú)控制端口的二端口器件其開(kāi)關(guān)操作儀取決于施加于器件陽(yáng)陰極間電壓正導(dǎo)通負(fù)關(guān)斷可控器件指具有控制端口的三端口器件，其中：1、半控器件可通過(guò)控制端口控制其導(dǎo)通但不能控制其關(guān)斷2、全控器件可通過(guò)控制端口控制其導(dǎo)通也可控制其關(guān)斷通常也稱自關(guān)斷器件,7.1UPS幾種常用器件,1、電力二極管不可控器件僅提供電流的正向?qū)ê碗妷旱姆聪蜃钄嘧饔?，普通二極管只用于工頻整流1kHz和逆變器續(xù)流二極管。由于快恢復(fù)二極管存在反向恢復(fù)電流，在實(shí)際工作中（尤其是在其工作頻率達(dá)到10kHz以上時(shí)）往往引起開(kāi)關(guān)器件運(yùn)行條件的惡化。并引發(fā)尖峰干擾問(wèn)題，因此常采用RC緩沖電路來(lái)緩解。上面幾種均屬于電力二極管,7、2SCR晶體管,2、晶閘管SCR晶閘管是一種半控器件由控制端口施加脈沖電流觸發(fā)導(dǎo)通一旦導(dǎo)通后就失去控制能力其關(guān)斷由外部電路條件決定或采用輔助關(guān)斷電路實(shí)現(xiàn)下圖為晶閘管的符號(hào)及其等效電路原理圖,3、GTR晶體管,4、MOSFET晶體管,4、MOSFET晶體管,4、MOSFET晶體管,4、MOSFET晶體管,4、MOSFET晶體管,5、IGBT晶體管,5、IGBT晶體管,5、IGBT晶體管,幾種功率器件特性比較,8、UPS的原理,8、UPS的原理,1、整流器（BOST電路）,8、UPS的原理,8、UPS的原理,8、UPS的原理,8、UPS的原理,8、UPS的原理,8、UPS的原理,8、UPS的原理,2、逆變器（SPWM波）,8、UPS的原理,8、UPS的原理,8、UPS的原理,3、靜態(tài)開(kāi)關(guān),9、UPS的工作模式,9、UPS的工作模式,9、UPS的工作模式,9、UPS的工作模式,9、UPS的工作模式,10、蓄電池提綱,1.蓄電池基本概念和特性2.蓄電池的安裝3.蓄電池的運(yùn)行4.蓄電池的維護(hù),1、蓄電池基本概念和特性,1、蓄電池的容量的概念2、蓄電池保存特性3、蓄電池容量特性,蓄電池基本概念和特性,1、蓄電池的容量的概念蓄電池在一定條件下所能給出的電量稱為蓄電池的容量，通常以符號(hào)C表示。它等于放電電流（A）與放電時(shí)間（h）的乘積，常用的單位是安培小時(shí)，簡(jiǎn)稱安時(shí)（Ah）。我們通常比較關(guān)心的是蓄電池的額定容量和實(shí)際容量，額定容量是指按照國(guó)際或國(guó)家及相關(guān)部門(mén)頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證蓄電池在一定放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的容量。實(shí)際容量是指蓄電池在一定放電條件下實(shí)際能輸出的容量。通常情況下，蓄電池的實(shí)際容量大于額定容量。,蓄電池基本概念和特性,2、蓄電池保存特性充滿電的蓄電池如果放置沒(méi)有使用，會(huì)因?yàn)樾铍姵貎?nèi)部的自放電而損失一部分容量。蓄電池制造工藝的改善，可以使蓄電池的自放電明顯得到抑制，但是，隨著蓄電池貯存環(huán)境溫度越高、貯存時(shí)間越長(zhǎng)，蓄電池的容量損失就越大。因此，長(zhǎng)期保存蓄電池時(shí)，應(yīng)該盡量避免高溫場(chǎng)所。同時(shí)建議，長(zhǎng)期保存蓄電池時(shí)，應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充電。蓄電池的保存時(shí)間最長(zhǎng)為6個(gè)月，否則必須進(jìn)行充電。,蓄電池基本概念和特性,3、蓄電池容量特性蓄電池的容量與放電電流、環(huán)境溫度和放電終止電壓有密切的關(guān)系。通常情況下，對(duì)于一個(gè)給定的蓄電池，必須指明其環(huán)境溫度、放電電流和放電終止電壓時(shí)，才能真實(shí)反映其實(shí)際的放電容量。對(duì)于它們的關(guān)系，我們總結(jié)為：放電容量與放電電流的關(guān)系：放電電流越小放電容量越大，放電電流越大放電容量越小。放電容量與環(huán)境溫度的關(guān)系：在正常的使用溫度范圍內(nèi)：溫度越高放電容量越大；溫度越低放電量越小。放電容量與終止電壓的關(guān)系：在同一放電速率下，蓄電池放電終止電壓越低，放電容量越大；蓄電池放電終止電壓越高，放電容量越小。,蓄電池的安裝,1、開(kāi)箱及檢查2、安裝注意事項(xiàng),蓄電池的安裝,1、開(kāi)箱及檢查檢查：蓄電池外觀無(wú)損傷；點(diǎn)驗(yàn)：配件齊全；參閱：安裝圖、注意事項(xiàng)。,蓄電池的安裝,2、安裝注意事項(xiàng)a將蓄電池固定好，避免受振動(dòng)和沖擊。b蓄電池的端子處著力，會(huì)使密封部位發(fā)生裂紋，所以絕對(duì)不要抬動(dòng)端子搬運(yùn)。c由于蓄電池在充電或存放過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生易燃性氣體（氫氣），所以不要把蓄電池放置在有火花發(fā)生的地方（開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲等）。d不要使用密閉容器和具有積存易燃?xì)怏w構(gòu)造的容器盛裝蓄電池。e把蓄電池放入設(shè)備內(nèi)使用時(shí)，為防止蓄電池的溫度上升，最好把蓄電池設(shè)置在機(jī)器的最下部，另外，避免蓄電池接觸機(jī)器的內(nèi)壁或相互接觸。f不要將蓄電池放置在發(fā)熱物體旁邊（如變壓器等）。g將金屬安裝工具（如板手）用絕緣膠帶包裹，進(jìn)行絕緣處理；h先進(jìn)行蓄電池之間的連接，然后再將蓄電池組與充電器或負(fù)載連接；,i.多組蓄電池并聯(lián)時(shí)，遵循先串聯(lián)后并聯(lián)的接線方式；為保證較好的散熱條件，各列蓄電池需保持5mm10mm左右間距；j連接前后，在蓄電池極柱表面敷涂適量防銹劑蓄電池安裝完畢，測(cè)量蓄電池組總電壓無(wú)誤后，方可加載上電。,蓄電池的運(yùn)行,1、浮充電壓2、浮充電壓溫度補(bǔ)償系數(shù)3、充電電流4、蓄電池保護(hù)電壓5、均衡充電6、補(bǔ)充充電,蓄電池的運(yùn)行,1、浮充電壓蓄電池要求在25時(shí)單體蓄電池的浮充電壓按下表設(shè)置，蓄電池組浮充總電壓為單體電壓X蓄電池只數(shù)。蓄電池組浮充電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響其使用壽命。設(shè)置范圍默認(rèn)值2V系列2.200-2.300V2.230V/cell12V系列2.200-2.300V2.250V/cell12V系列2.200-2.300V2.270V/cell12V系列2.200-2.300V2.270V/cell狹長(zhǎng)型系列2.200-2.300V2.270V/cell,蓄電池的運(yùn)行,1、浮充電壓蓄電池要求在25時(shí)單體蓄電池的浮充電壓按下表設(shè)置，蓄電池組浮充總電壓為單體電壓X蓄電池只數(shù)。蓄電池組浮充電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響其使用壽命。設(shè)置范圍默認(rèn)值2V系列2.200-2.300V2.230V/cell12V系列2.200-2.300V2.250V/cell12V系列2.200-2.300V2.270V/cell12V系列2.200-2.300V2.270V/cell狹長(zhǎng)型系列2.200-2.300V2.270V/cell,蓄電池的運(yùn)行,2、浮充電壓溫補(bǔ)系數(shù)蓄電池浮充電壓計(jì)算公式：VV0(TT0)1當(dāng)溫度小于40VV0(40T0)1(T40)2當(dāng)溫度大于40其中：變量解釋V進(jìn)行溫度補(bǔ)償后的蓄電池電壓T蓄電池環(huán)境溫度V0浮充電壓（默認(rèn)為25）T0溫補(bǔ)中心點(diǎn)（默認(rèn)為25）1、2浮充溫補(bǔ)系數(shù)（溫補(bǔ)系數(shù)默認(rèn)值1為3mV/cell/、2為1mV/cell/）,蓄電池的運(yùn)行,3、充電電流一般不大于0.25CA(C為額定容量)。,蓄電池的運(yùn)行,4、蓄電池的保護(hù)電壓當(dāng)蓄電池放電至某一電壓設(shè)置值時(shí)，電源系統(tǒng)將停止蓄電池放電，以避免蓄電池深度放電。此電壓設(shè)定值稱作蓄電池保護(hù)電壓。蓄電池保護(hù)電壓設(shè)置應(yīng)按下述表格確定整組蓄電池的保護(hù)電壓后進(jìn)行設(shè)定。蓄電池保護(hù)電壓默認(rèn)設(shè)置放電電流小于0.05C100.05C100.1C100.1C100.25C100.25C100.65C10大于0.65C10蓄電池保護(hù)下電電壓默認(rèn)值1.90V/cell見(jiàn)下面1.80V/cell1.75V/cell1.70V/cell放電電流0.05C100.1C10蓄電池保護(hù)電壓的設(shè)置根據(jù)不同的保修年限和市電供電的分類(lèi)來(lái)設(shè)置蓄電池保護(hù)電壓，避免蓄電池深度放電或過(guò)放電對(duì)蓄電池的傷害，保護(hù)蓄電池。,蓄電池的運(yùn)行,5、均衡充電每隔23個(gè)月進(jìn)行1次均衡充電，充電電壓為2.4V/cell，充電時(shí)間18小時(shí)左右；,蓄電池的運(yùn)行,6、補(bǔ)充充電如蓄電池因貯存或其他原因開(kāi)路放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，須提高電壓補(bǔ)充電，方法如下：貯存溫度貯存時(shí)間充電電壓充電時(shí)間備注254個(gè)月2.27V/cell24小時(shí)如充電時(shí)環(huán)境溫度不高于25，可充電24小時(shí)3053個(gè)月2.27V/cell20小時(shí)4052個(gè)月2.27V/cell16小時(shí)45不宜貯存，盡快使用。注意：1)如蓄電池存放時(shí)間和溫度未達(dá)以上條件，補(bǔ)充電仍可按2.27V/cell的電壓，充電24小時(shí)；2)蓄電池組開(kāi)路存放時(shí)間應(yīng)盡可能短并盡快投入使用。,蓄電池的維護(hù),1、月度檢查內(nèi)容2、季度檢查內(nèi)容3、年度檢查內(nèi)容,蓄電池的維護(hù),1、月度檢查內(nèi)容每月完成下列檢查：保持蓄電池房清潔衛(wèi)生。測(cè)量和記錄蓄電池房?jī)?nèi)環(huán)境溫度。逐個(gè)檢查蓄電池的清潔度、端子的損傷及發(fā)熱痕跡、外殼及蓋的損壞或過(guò)熱痕跡。測(cè)量和記錄蓄電池系統(tǒng)的總電壓、浮充電流。,蓄電池的維護(hù),2、季度檢查內(nèi)容每季度需要完成下列檢查：重復(fù)各項(xiàng)月度檢查。保證蓄電池房清潔，無(wú)垃圾及光照良好。保證所有應(yīng)用的安全設(shè)備無(wú)缺并功能正常，特別是蓄電池管理參數(shù)設(shè)置是否正常。測(cè)量和記錄蓄電池房?jī)?nèi)空氣溫度。目視檢查蓄電池：a.清潔度b.端子的損壞或發(fā)熱痕跡c.外殼或蓋的損壞d.過(guò)熱痕跡,蓄電池的維護(hù),在蓄電池上測(cè)量和記錄蓄電池系統(tǒng)浮充電壓和均充電壓。在蓄電池上測(cè)量和記錄單只蓄電池浮充電壓和均充電壓。測(cè)量蓄電池每個(gè)極性對(duì)地的直流電壓以探測(cè)接地故障。若有可能，測(cè)量和記錄蓄電池系統(tǒng)直流和交流浮充電流。測(cè)量和記錄蓄電池控制設(shè)備的溫度。探測(cè)蓄電池側(cè)面中心部位或蓄電池負(fù)極端子的溫度。測(cè)量和記錄各在線蓄電池的浮充電壓。若經(jīng)過(guò)溫度校正有兩只以上蓄電池電壓低于2.18V,蓄電池組需進(jìn)行均衡充電，如問(wèn)題仍然存在，繼續(xù)進(jìn)行蓄電池年檢乃至三年維護(hù)中的項(xiàng)目檢查。以上方法均失效，請(qǐng)與本公司用戶服務(wù)中心聯(lián)系。,蓄電池的維護(hù),3、年度檢查內(nèi)容重復(fù)季度所有保養(yǎng)、檢查。測(cè)量和記錄各單只蓄電池的內(nèi)阻以分析個(gè)別蓄電池發(fā)展趨勢(shì)和探測(cè)個(gè)別蓄電池與正常蓄電池之間異常情況。每年檢查連接部分是否有松動(dòng)。每年蓄電池組以實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行一次核對(duì)性放電試驗(yàn),放出額定容量的3040。,10、蓄電池的要求,電池是保障UPS設(shè)備不間斷供電的核心設(shè)備,負(fù)載設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量的要求決定了對(duì)電池的要求；使用壽命長(zhǎng),從投資經(jīng)濟(jì)性考慮,電池應(yīng)具有較長(zhǎng)的使用壽命,電池的使用壽命與電池工作環(huán)境以及循環(huán)充放電的頻次有關(guān),充放電頻率越高,電池使用壽命越短。安全性高，電池電解質(zhì)為硫酸溶液，具有強(qiáng)腐蝕性。另外對(duì)于密封電池，電池的電化學(xué)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生氣體，增加電池內(nèi)部壓力，壓力超過(guò)一定限度時(shí)，會(huì)造成電池爆裂，釋放出有毒腐蝕性氣體液體。因此電池必須具備優(yōu)秀的安全防爆性能，一般密閉電池都設(shè)有安全閥和防酸片，自動(dòng)調(diào)節(jié)蓄電池內(nèi)壓，防酸片具有阻液和防爆功能。另外電池還必須具備安裝、方便、免維護(hù)、低內(nèi)阻等特性。本章以沈陽(yáng)松下公司UPS電池為例介紹UPS電池相關(guān)特性,電池的規(guī)格,電池結(jié)構(gòu),電池工作原理,電池技術(shù)特性,電池技術(shù)特性,電池技術(shù)特性,充電特性,電池貯存特性,充滿電的蓄電池如果放置沒(méi)有使用，也會(huì)由于自放電而損失一部分容量。圖4-6反映的是蓄電池在不同環(huán)境溫度下的容量保存情況，環(huán)境溫度越高、貯存時(shí)間越長(zhǎng)。蓄電池的容量損失也越大，由于溫度越高蓄電池自放電越大，長(zhǎng)期保存時(shí)請(qǐng)盡量避免高溫場(chǎng)所。,電池貯存特性,蓄電池壽命,影響蓄電池使用壽命的主要因素環(huán)境溫度放電次數(shù)頻度放電深度充電電壓（浮充電流）1.板柵腐蝕效應(yīng)通常浮充充電時(shí)，電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體通過(guò)氧復(fù)合反應(yīng)被負(fù)極板吸收變成水，不會(huì)由于電解液的枯竭引起容量喪失。但長(zhǎng)期使用時(shí)，極板板柵會(huì)慢慢被腐蝕，使電池壽命終止。溫度越高，腐蝕速度越快，浮充壽命相對(duì)縮短。另外充電電流越大腐蝕速度越快，所以必須選擇合適的充電電壓進(jìn)行浮動(dòng)充電。,蓄電池壽命,蓄電池壽命,蓄電池壽命,蓄電池使用與維護(hù),蓄電池使用與維護(hù),蓄電池使用與維護(hù),電池的維護(hù),電池的維護(hù),電池的維護(hù),11、UPS工程設(shè)計(jì)參考,UPS工程設(shè)計(jì)參考,UPS工程設(shè)計(jì)參考,UPS工程設(shè)計(jì)參考,UPS工程設(shè)計(jì)參考,UPS工程設(shè)計(jì)參考,12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),12、UPS電源安全防護(hù),1