廣州市創(chuàng)宣力信息科技有限公司有限公司是一家ups不間斷電源、免維護(hù)蓄電池專(zhuān)業(yè)供應(yīng)商,短短數(shù)年內(nèi)公司實(shí)力迅速發(fā)展壯大。目前,公司已成為美國(guó)山特及APCUPS廣州特約代理商,代理山特及APC公司全系列電源產(chǎn)品;同時(shí)還是宇力達(dá)蓄電池、松下蓄電池、湯淺蓄電池、大力神電池、理士蓄電池、創(chuàng)宣力蓄電池,德國(guó)陽(yáng)光電池、山特電池,YULIDA蓄電池等知名UPS電池;ups電源還有各品牌:科士達(dá)UPS、工頻UPS電源 ,伊頓UPS、華為UPS、艾默生UPS、伊頓山特、科華UPS、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜,愛(ài)維達(dá)電源,精密空調(diào),動(dòng)環(huán)監(jiān)控產(chǎn)品等商家簽署合作協(xié)議,作為廣東地區(qū)的重要合作伙伴。靠著優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量保證,完善的售后服務(wù),極富競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格,使公司的知名度迅速提高,業(yè)務(wù)遍及全國(guó),公司規(guī)模亦不斷擴(kuò)大。
首先,UPS工作時(shí)存在著兩種切換:即市電異常時(shí)的切換和逆變器過(guò)載或故障時(shí)的切換,在線(xiàn)互動(dòng)式小功率UPS在任何情況下的切換時(shí)間都是一樣的,即2ms,筆者曾對(duì)APC Smart 900型的UPS作過(guò)測(cè)試,和其說(shuō)明書(shū)上完全相符。而傳統(tǒng)在線(xiàn)式UPS的兩種切換是不一樣的。事實(shí)上,在市電異常時(shí),此種UPS不存在切換,只是在整流電壓低于電池電壓時(shí),電池由原來(lái)的充電狀態(tài)轉(zhuǎn)為放電狀態(tài)而已,其實(shí)無(wú)所謂"切換時(shí)間"。但若逆變器過(guò)載或故障時(shí),則必須將負(fù)載切換到旁路上去,這個(gè)切換過(guò)程不可能為零;而當(dāng)逆變器恢復(fù)正常后,負(fù)載又必須由旁路切換回逆變器上,仍然有切換時(shí)間,尤其是許多小功率UPS的切換要靠繼電器實(shí)現(xiàn),其切換時(shí)間就更長(zhǎng)了(除非另加儲(chǔ)能環(huán)節(jié))。以往的小功率在線(xiàn)式UPS說(shuō)明書(shū)上大都標(biāo)明切換時(shí)間為"0",實(shí)際上是不確切的。然而更為重要的是,幾毫秒的切換時(shí)間對(duì)電腦是否有影響?回答是否定的——?jiǎng)e說(shuō)幾毫秒,甚至幾十毫秒的斷電對(duì)電腦都是影響不大的,這要從以下兩個(gè)方面來(lái)討論:其一,我們只要分析一下電腦電源原理和波形圖就可以知道,在市電(或UPS)正弦波一個(gè)周期(20毫秒)中,電腦和UPS的斷開(kāi)時(shí)間約15毫秒,遠(yuǎn)大于一般規(guī)定的5毫秒以下的切換時(shí)間。從這個(gè)觀(guān)點(diǎn)上說(shuō),UPS的幾毫秒的切換時(shí)間根本不影響電腦的正常工作。其二,實(shí)驗(yàn)證明,計(jì)算機(jī)電路本身具有的儲(chǔ)能裝置——電容就能在斷電狀態(tài)中維持計(jì)算機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷工作50~60毫秒的時(shí)間。由以上分析可以說(shuō)明,幾毫秒的切換時(shí)間對(duì)電腦而言可以不計(jì)。筆者曾測(cè)出某UPS 500的切換時(shí)間為45毫秒,而這種UPS的銷(xiāo)量還相當(dāng)大。
UPS電池的種類(lèi)和工作原理
UPS要求所選用的蓄電池必須具有在短時(shí)間內(nèi)輸出大電流的特性。目前,在線(xiàn)運(yùn)行的蓄電池基本上有兩種,它們都屬于鉛酸蓄電池。
1. 防酸隔爆鉛酸蓄電池
這種電池在早期的UPS系統(tǒng)中使用較多,只要維護(hù)得當(dāng),會(huì)有較長(zhǎng)的使用壽命,但由于在運(yùn)行中存在大量的電解液水分散失,需經(jīng)常性地測(cè)量電解液的溫度、密度,往電池內(nèi)部添加蒸餾水,維護(hù)工作量極大,現(xiàn)在的UPS系統(tǒng)中已很少配用。
電池化學(xué)反應(yīng)式如下:
PbO2+2H2SO4+Pb = PbSO4+2 H2O+PbSO4
由此化學(xué)反應(yīng)式得知,鉛酸蓄電池在放電之后,電解液因與正負(fù)極板生成PbSO而耗用硫酸,其結(jié)果電解液比重下降。反之充電時(shí),正負(fù)極板之硫酸鉛中之硫酸漸漸被釋出,電解液硫酸濃度逐漸加大而比重上升。通常一般鉛酸電池于充電末期,正負(fù)極板都已還原成二氧化鉛及海綿狀鉛,此后之充電幾乎是在電解電解液之水而生成氧氣(陽(yáng)極)及氫氣(陰極)逸出,其結(jié)果電解液減少,此所以為一般液式鉛酸電池需要經(jīng)常補(bǔ)水之原因。
2. 閥控式密封鉛酸蓄電池(VIqLA)
因其體積較小,密封性能好、絕少維護(hù)而被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)UPS電源中。VRLA防止電池內(nèi)部電解液流動(dòng)有兩種技術(shù)方法:一種技術(shù)是將硫酸電解液與SiO:膠體混合后充滿(mǎn)電池內(nèi)部,制成膠體電池(簡(jiǎn)稱(chēng)GEL)。這類(lèi)產(chǎn)品產(chǎn)量較低,約占VRLA電池總量的15% ;另一種技術(shù)是利用超細(xì)玻璃棉將電解液不飽和地吸附住,制成吸液式電池或貧液式電池(簡(jiǎn)稱(chēng)AGM)。由于后者具有較好的大電流放電性能,在UPS系統(tǒng)中較多采用,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家也大多生產(chǎn)AGM 蓄電池。
一般閥控式密封鉛酸蓄電池工作過(guò)程中陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣,而陰極尚未變成海綿狀鉛,亦即尚未充電完成,所以并未產(chǎn)生氫氣,此時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生之氧氣迅速與陰極作用還原成水,是故水份不損耗,此即閥調(diào)式鉛酸電池免保養(yǎng)理由。
快速充電是指以大電流方法的充電方式??焖俪潆姴划a(chǎn)生大量的氣泡又不發(fā)熱,從而可縮短充電時(shí)間。目前,常用的快速充電主要有脈沖充電和大電流遞減快充兩種。
1.脈沖快速充電的特點(diǎn)是,采用1~2倍的C20 A大電流充電,使蓄電池在短時(shí)間內(nèi)充至額定容量的50% ~60%。當(dāng)蓄電池單格電壓充至2.4V時(shí)即停止充電,由控制電路自動(dòng)轉(zhuǎn)為脈沖充電;即先停充25~40ms(前停充),接著再放電或反充電,使蓄電池反向通過(guò)一個(gè)較大的脈沖電流(脈沖深度為充電電流的1.5~3倍,脈沖寬度為150~l000um),然后再停止充電25ms(后停充),如此循環(huán)直至充足。
2.大電流遞減充電主要是利用了蓄電池在低荷電狀態(tài)時(shí)具有高充電接受的特點(diǎn),開(kāi)始以大電流沖電(一般采用1~2倍 C20A),然后以一定的電流差值(50A)遞減,后降至一定的電流值,直至蓄電池充足。上述方法具有充電時(shí)間短(一般新蓄電池初充電不超過(guò)5h,補(bǔ)充充電只需0.5~1.0 h)、空氣污染小、省電節(jié)能以及不需專(zhuān)人看管等優(yōu)點(diǎn)。一般適用于要求在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)蓄電池實(shí)施快速充電的場(chǎng)合,也普遍適用于城市公共汽車(chē)在停歇、休息時(shí)
間內(nèi)對(duì)蓄電池補(bǔ)充充電。
快速充電的能量轉(zhuǎn)換效率低??焖倜}沖充電蓄電池析出的氣體總量雖然減少,但因出氣率高,易造成極板活性物質(zhì)脫落。因此在正常情況下不宜用此法對(duì)新啟用的蓄電池進(jìn)行初充電。
4.4 均衡充電
均衡充電是以小電流(1/20C20A)進(jìn)行1—3h的充電過(guò)程。主要用來(lái)消除一組浮充電運(yùn)行(即將直流電源和蓄電池并聯(lián)連接的工作方式)蓄電池在同樣運(yùn)行條件下,由于某種原因造成的全組電池不均衡而形成的差別,以達(dá)到全組電池的均衡。此方法一般不能頻繁使用,但當(dāng)蓄電池出現(xiàn)下列情況之一時(shí)。必須進(jìn)行均衡充電:
1.蓄電池組長(zhǎng)時(shí)間在電流放電,或長(zhǎng)時(shí)間擔(dān)負(fù)直流電荷后
未及時(shí)充電時(shí)。
2.蓄電池個(gè)別單格電壓、電解液密度偏低,全組電池產(chǎn)生
差別時(shí)。
3.沒(méi)有按規(guī)定周期實(shí)施充、放電時(shí)。
4.5 恒壓限流充電
恒壓限流充電主要是用來(lái)補(bǔ)救恒壓充電時(shí)充電電流過(guò)大的缺點(diǎn)(方法同恒壓充電),通過(guò)充電電源和被充蓄電池之間串聯(lián)一電阻(限流電阻)來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)充電電流。當(dāng)充電電流過(guò)大時(shí),其限流電阻上的壓降也大,從而減小了充電電壓;當(dāng)充電電壓過(guò)小時(shí),限流電阻上的壓降也很小,充電設(shè)備輸出的電壓損失也小,這樣就自動(dòng)調(diào)節(jié)了充電電流,使之不超過(guò)某個(gè)限度。該方法目前廣泛用于免維護(hù)電池的初充電和普通蓄電池的補(bǔ)充充電。
4.6 智能充電
智能充電是目前較先進(jìn)的充電方法,原理是在整個(gè)充電過(guò)程中動(dòng)態(tài)跟蹤蓄電池可接受的充電電流。應(yīng)用du/dt技術(shù),即充電電源根據(jù)蓄電池的狀態(tài)自動(dòng)確定充電工藝參數(shù),使充電電流自始至終保持在蓄電池可接受的充電電流曲線(xiàn)附近,保持蓄電池幾乎在無(wú)氣體析出的狀態(tài)下充電,從而保護(hù)蓄電池。該方法適用于對(duì)各種狀態(tài)、類(lèi)型的蓄電池充電,、可靠、省時(shí)和節(jié)能。