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近年大型的数据中心迅猛增长,将应用到越来越多的大功率UPS,由于要控制UPS所用蓄电池的量,大功率UPS的延时时间基本上都是15-30分钟,这样就需要匹配发电机组,为设备提供持续的源源不断的电源。基于如上原因,就要面对大功率UPS和发电机组的匹配和兼容问题,以下是个人的一些建议给电源行业人士提供参考:
1发电机组和UPS之间的配合问题
不间断电源系统的制造商和用户很早就已经注意到发电机组和UPS之间的配合问题,特别是由整流器产生的电流谐波对供电系统如发电机组的电压调节器、UPS的同步电路产生的不良影响非常明显。因此,UPS系统工程师们设计了输入滤波器并把其应用到UPS中,成功地在UPS应用中控制了电流谐波。这些滤波器对UPS与发电机组的兼容性起到了关键作用。
事实上所有的输入滤波器都使用电容器和电感来吸收UPS输入端具破坏性的电流谐波。输入滤波器的设计考虑了UPS电路固有的和在满载情况下的大可能的全部谐波畸变的百分比。大多数滤波器的另一个益处是提高带载UPS的输入功率因数。然而输入滤波器的应用带来的另一个后果是使UPS整体效率降低。绝大多数滤波器消耗1%左右的UPS功率。输入滤波器的设计一直在有利和不利因素之间寻求平衡。
为了尽可能提高UPS系统的效率,近期UPS工程师在输入滤波器的功耗方面做了改进。滤波器效率的提高,从很大程度上取决于将IGBT(绝缘门级晶体管)技术应用到UPS设计中。IGBT逆变器的高效率导致了对UPS的重新设计。输入滤波器可以吸收某些电流谐波,同时吸收很小一部分有功功率。总之,滤波器中感性因素对容性因素的比率降低了,UPS的体积变小了,效率提高了。在UPS领域的事情好像得以解决了,然而新问题是UPS与发电机的兼容性又出现了,替代了老问题。
2功率因数的问题
通常,人们把注意力放在UPS满载或接近满载情况下的工作状态。绝大多数工程师都能表述满载情况下的UPS工作特性,特别是输入滤波器的特性,然而很少有人对滤波器在空载或接近空载时的状况感兴趣。毕竟UPS及其电气系统在轻载状态下的电流谐波影响很小。然而,UPS空载时的工作参数,特别是输入功率因数对于UPS与发电机的兼容性相当重要。
新设计的输入滤波器,在减少电流谐波及提高满载情况下的功率因数方面有了较好的效果。但是在空载或很小负载情况下却衍生出一个电容性超前的极低的功率因数,特别是那些为了满足5%大电流失真度的滤波器。一般情况下,当负载低于25%时大多数UPS系统的输入滤波器会导致明显的功率因数降低。尽管如此,输入功率因数却很少会低于30%,有些新的系统甚至已达到空载功率因数低于2%,接近于理想的容性负载。
这种情况不影响UPS输出和关键负载,市电变压器和输配电系统也不受影响。但发电机就不同了,有经验的发电机工程师知道:发电机带大容性负载时工作会不正常,当接入较低功率因数负载,典型的低于15%~20%容性时,由于系统失调,可能导致发电机停机。在市电停电后出现这种停机?应急发电机系统带动UPS系统负载将造成灾难性事故。由于下述两种原因停机给关键负载带来危险:,发电机需要手动重启,并且必须在UPS电池放电结束前;第二,在停机前发电机可能引起系统的"过压",它可能损坏电话设备、火警系统、监控网络甚至UPS模块。更糟糕的是,在事故发生后,很难区分责任,找出问题所在并予以纠正。UPS厂商说UPS系统测试完好,并指出其它地方相同的设备没有发生类似问题。发电机厂商说是负载的问题,无法调整发电机来解决问题。同时,用户工程师则说明他的规格要求,希望两个厂商相互兼容。要了解为何会发生事故及如何避免(或如何在关键应用中找出解决方案),首先需要了解发电机与负载的工作关系。
今日,工信部对《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》(征求意见稿)公开征求意见。意见稿要求,建立“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”(以下简称“溯源管理平台”),对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集,对各环节主体履行回收利用责任情况实施监测。
此外,汽车生产企业应在配发国产新能源汽车出厂合格证后7个工作日内,进口商应在进口新能源汽车通关并完成检验检疫后 7 个工作日内上传信息。
还有,本规定自2018年8月1日施行。
以下为具体内容:
第一条 [管理总体要求]按照《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》(工信部联节〔2018〕43 号)要求, 建立“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”(以下简称“溯源管理平台”),对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集,对各环节主体履行回收利用责任情况实施监测。
第二条 [新车型实施时间]自本规定施行之日起,对新获得《道路机动车辆生产企业及产品公告》(以下简称《公告》)的新能源汽车产品和新取得强制性产品认证的新能源汽车产品(含进口新能源汽车)实施溯源管理。
第三条 [在生产车实施时间]对本规定施行之日前已获得《公告》和取得强制性产品认证的新能源汽车产品(含进口新能源汽车),延后12个月实施溯源管理。
第四条 [已生产车实施时间]汽车生产企业(含进口商)对已生产和已进口但未纳入溯源管理的新能源汽车产品,在本规定施行12个月内将相关溯源信息补传至溯源管理平台。
第五条 [梯次利用产品实施时间]自本规定施行之日起,对梯次利用电池产品实施溯源管理。
第六条 [编码标识要求]电池生产、梯次利用企业应按照《关于开通汽车动力蓄电池编码备案系统的通知》(中机函〔2018〕73 号)要求,进行厂商代码申请和编码规则备案,对本企业生产的动力蓄电池或梯次利用电池产品进行编码标识。
第七条 [申请程序要求和信息公开]汽车生产、报废汽车回收拆解及综合利用企业应在溯源管理平台申请账号(申请材料见附表1、2)。各企业应在溯源管理平台上传溯源信息(见附表3)。汽车生产企业应在溯源管理平台上传回收服务网点信息(见附表4),并在企业网站向社会公布。
第八条 [生产信息上传要求]汽车生产企业应在配发国产新能源汽车出厂合格证后7个工作日内,进口商应在进口新能源汽车通关并完成检验检疫后7个工作日内上传信息。
第九条 [销售信息上传要求]与汽车生产企业合作的销售商应在车辆销售后及时向汽车生产企业报送记录信息,并告知车辆所有人记录信息发生变更时更新记录信息的要求与程序。汽车生产企业应在车辆销售上牌和车辆所有人记录信息更新后15个工作日内上传信息。
第十条 [维修信息上传要求]与汽车生产企业合作的维修商、电池租赁企业等应在动力蓄电池维修、更换后及时向汽车生产企业报送信息。汽车生产企业应在动力蓄电池维修、更换后15个工作日内上传溯源信息。
第十一条 [回收信息上传要求]回收服务网点应在废旧动力蓄电池回收、移交后,向汽车生产企业报送信息。汽车生产企业应在废旧动力蓄电池回收、移交后15个工作日内上传信息。
第十二条 [其他相关方信息上传要求]与汽车生产企业未合作的新能源汽车销售商、维修商、租赁商等,应按照第九条规定,通过溯源管理平台提交申请,并按照第九、十条规定时限,向溯源管理平台规范上传信息。
第十三条 [报废信息上传要求]报废汽车回收拆解企业应在接收报废新能源汽车,并出具《报废汽车回收证明》后15个工作日内上传信息;在废旧动力蓄电池拆卸并移交后15个工作日内上传信息。
第十四条 [梯次利用信息上传要求]梯次利用企业应在梯次利用电池产品出库后15个工作日内上传信息;在梯次利用电池生产、检测、使用等过程中产生的废旧动力蓄电池,应在其回收及移交后15个工作日内上传信息。
第十五条 [再生利用信息上传要求]再生利用企业应在接收废旧动力蓄电池后15个工作日内上传信息;在完成再生利用及最终处理后15个工作日内上传信息。
第十六条 [企业溯源履责要求]汽车生产、电池生产、报废汽车回收拆解及综合利用企业应建立内部管理制度,加强溯源管理,确保溯源信息准确真实。
第十七条 [地方监督管理要求]省级工业和信息化主管部门会同同级有关部门对本地区相关企业溯源责任履行情况进行监督检查。
第十八条 [术语定义引用]《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》有关术语和定义适用于本规定。
第十九条 [施行时间]本规定自2018年8月1日施行。