详细说明
长海斯达蓄电池GFM-500 2V500AH项目报备
电动工具、电动自行车等行业对小型移动电源的需求刺激了动力电池产业的快速增长。电动自行车所配置的电池大部分是阀控密封铅酸蓄电池,经过性能改进,在比能量和循环寿命方面有所突破,但目前为止都还存在着在中、高速率比能量不够高、深循环寿命不够长等缺点,在很大程度上影响了电动自行车行业的高速成长。
根据负载性质选择系统容量
负载性质一般分为线性负载(包括阻性负载或功率因数已校正负载、感性负载、容性负载)和非线性负载(即带有电解电容的整流滤波型负载)。
根据上表可看出,不同性质的负载有不同的功率因数和峰值因数,所以选择UPS时,必须考虑负载的性质。
大多数计算机设备的输入功率因数为微容性0.7,而UPS主要针对的负载正是这些智能精密设备,基于这样的原因,所有的UPS设计均需采用输出功率因数匹配为0.7~0.8的参数,从而最大限度地发挥UPS的带载能力。在功率因数匹配的情况下,即计算机负载的输入功率因数为微容性0.7,而UPS标定的输出功率因数也为0.7时,负载的VA数与UPS的VA数比值为1:1。也就是说1VA容量的UPS在不考虑冲击、曾容等余量因素时可带1VA的此类负载。若功率因数不匹配,例如电阻负载,1VA容量的UPS只能带0.7VA的电阻负载,否则UPS会出现过载现象(即使UPS的VA数大于负载此时的VA数)。
选择负载容量还应考虑不同负载的冲击电流,通常UPS的峰值因数为3:1,适合电脑等非线性负载在正常工作中的峰值因数要求。但当冲击较大时,UPS等供电设备的电流容量乘以3后还不足以满足负载的瞬间电流要求。在这种情况下需要考虑增加供电设备的容量,从而提高电流提供能力。通常计算机负载在开机时会产生超出平常多倍的大冲击电流。通常超过UPS的峰值因数提供能力,因此在选择UPS容量时需要考虑负载波动及冲击余量,适当增大UPS容量以抵御负载的波动,选择UPS容量余量为:UPS容量(VA数):计算机负载容量(VA数)=1:0.7
而对于某些特殊负载而言,在起动或工作过程中会产生很强的冲击电流,负载容量瞬间升高数倍(有时高达6倍)。对于此种负载应在普通容量余量比例基础上进一步加大余量。正确的容量配比对UPS的正常稳定工作及UPS的工作寿命影响很大,经常工作在满载或过载状态下的UPS系统故障的机会远远高于正确容量配比的UPS电源。
UPS蓄电池容量的配置
合理选择蓄电池的容量,是UPS对负载设备正常供电的重要保证。容量配置过大,蓄电池不能充分被利用,浪费资源;容量配置过小,又不能满足用户对后备时间的要求,且对电池的寿命不利。
蓄电池容量选择应遵循以下原则:即蓄电池必须在后备时间内供电给逆变器,且在额定负载下,蓄电池组电压不应下降到逆变器所允许的最低电压以下。其中后备时间应大于从市电中断到恢复的时间或到发电机组正常供电所需时间(前级供电系统配有发电机组),若此段时间较长,则应配置外接的长延时的电池组,但此时应确认UPS内部整流器有能力对外接大容量电池组进行充电,否则应配置外接充电器。现在通信局(站)要求油机在停电后的启动时间为15分钟,并且对于UPS运行中以并机冗余供电方式达到的实际带载为60%左右,因此建议每台中、大型UPS的后备电池延迟时间(按UPS带满负载计算)一般选择1小时为宜。
UPS后备蓄电池的容量计算方法很多,恒功率法(查表法)、估算法、电源法、恒流法等,不同的计算方法有不同的结果,我们很难说出哪种计算方法是最准确的,各种计算方法各有侧重点,在实际应用中需要综合考虑蓄电池的使用情况,UPS所带负载情况以及应用的场合来选择适合的电池容量计算方法。其中恒流法比较简便,适合所有品牌电池的计算,是粗略的电池配置方法。
6-FM系列阀控密封铅酸蓄电池规格表:
规 格 型 号 | 电 压(V) | 容量(Ah) | 外 形 尺 寸(mm) | 质 量 (Kg) | 20h率 | 1h率 | 长 | 宽 | 高 | 总高 | 6-FM6.5 | 12 | 6.5 | 4 | 150 | 65 | 95 | 100 | 2.5 | 6-FM10 | 12 | 10 | 6 | 150 | 97 | 95 | 100 | 4.5 | 6-FM15 | 12 | 15 | 9 | 180 | 77 | 167 | 170 | 6.5 | 6-FM24 | 12 | 24 | 14.4 | 165 | 125 | 177 | 177 | 9.5 | 6-FM38 | 12 | 38 | 22.8 | 197 | 165 | 145 | 150 | 16 | 6-FM50 | 12 | 50 | 30 | 260 | 133 | 203 | 213 | 19 | 6-FM60 | 12 | 60 | 36 | 260 | 169 | 208 | 228 | 23 | 6-FM65 | 12 | 65 | 39 | 350 | 466 | 176 | 180 | 23 | 6-FM80 | 12 | 80 | 48 | 343 | 175 | 210 | 215 | 31 | 6-FM100 | 12 | 100 | 60 | 402 | 171 | 245 | 245 | 37 | 6-FM120 | 12 | 120 | 72 | 402 | 171 | 245 | 245 | 40 | 6-FM200 | 12 | 200 | 120 | 520 | 240 | 218 | 250 | 70 |
已有百余年历史的铅酸蓄电池由于材料廉价、工艺简单、技术成熟、自放电低、免维护要求等特性,在未来几十年里,依然会在市场中占主导地位,虽然起动用、动力用电池的市场空间可能会有拐点,在近期国家产业发展中仍将占主流地位,中期也将占有一席之地,长期来看,在不需要高重量比能量的用途领域还将继续存在。目前,其原有主要应用领域如汽车用、摩托车用、备用电源用等在大幅增长,而且也在新的应用领域如电动助力车用、游览车用等得以发展,阀控式电池技术的发展,满足了高科技如UPS、电力、通信等设备用电源的需要。由于铅酸电池技术的不断进步,使得电动助力车产业获得巨大发展,并对减少燃油汽车和燃油摩托车的污染做出了贡献。免维护技术、拉网板栅技术的发展,满足了汽车产业快速发展的需求。可以说在这些应用领域中铅酸蓄电池的技术进步对提高国家竞争力做出了实实在在的贡献。 并机冗余运行方式的选择 在通信局(站)中,通信设备是不允许停电的,为了提高UPS系统的可靠性、便于UPS系统的扩容和定期检修维护,常采用并机冗余运行方式。冗余连接方式有多种,各有优缺点,考虑方案时要根据实际负载情况,选择合适的模式。当前并机冗余运行方式大致可分为两大类: (1)热备份(即串联冗余)。UPS有主机和从机之分,其基本原理是:主机正常时100%地承担负载电流,故障时由从机提供后备电源。由于备用UPS是在主机旁路处在等待工作状态,故称为热备份。此系统结构及控制简单,但存在以下缺点:主机长时间工作,而从机处于长期待机状态,两机的元件老化程度不均匀,且从机所配蓄电池长期处于浮充状态,影响蓄电池寿命;在从机供电的状态下,主机静态旁路故障时将可能中断整个系统供电,出现瓶颈故障;系统负载不能超过单机容量且以后无法扩容。 (2)并联冗余。将多于两台同型号、同功率的UPS,通过并机柜、并机模块或并机板,把输出端并接而成。目的是为了共同分担负载功率,其基本原理是:正常情况下,两台UPS均由逆变器输出,平分负载和电流,当一台UPS故障时,由剩下的一台UPS承担全部负载。三机并联也是常用的一种方式,比如对于60KVA的负载,我们可以考虑三台30KVA并联,即使一台UPS出现故障,另两台UPS仍然可以承担全部负载,此为N+1并联冗余。并联冗余的本质,是UPS均分负载。此种方式目前常有两种结构,一种是UPS通过外加并机柜方式并联,并机柜提供同步及多机均流控制,同时提供并联系统的总静态旁路;另一种是在每台UPS内安装一套逻辑控制板,控制各台机器的同步及均流输出。此方案的优点是易于扩容(采用并机柜方式时应将并机柜按终期考虑),通过冗余备份提高供电可靠性。但也存在一些缺点:采用并机柜方式,一般会使并机柜成为系统的公共瓶颈点,一旦其内部失控或故障,会导致整个系统供电失败;此外由于各台UPS输出量参数难以保持完全一致,也会导致各UPS在向负载供电同时,还在UPS内部的逆变器间形成环流,当环流过大,将直接危及逆变器安全;如果各UPS向负载供电的电流差异过大,将使逆变器的功率放大元件老化速度失衡,也会引发故障,一般来说,供电系统中并机数量越多,UPS电源系统发生故障的概率也越大。
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