韓國(guó)ATLASBX電池KB4.5-12授權(quán)代理12V4.5AH

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設(shè)備的可靠性與多種因素有關(guān)，包括電路研制定型水平、技術(shù)人員技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)、器件選用差別、生產(chǎn)工藝水平、質(zhì)量管理流程等。電路結(jié)構(gòu)變化有個(gè)技術(shù)成熟的過程，當(dāng)然還包括所選用的器件性能和可靠性對(duì)新電路結(jié)構(gòu)的適應(yīng)能力。所以說(shuō)電路結(jié)構(gòu)的變化對(duì)設(shè)備可靠性是有影響的，影響大小zui終取決于電路技術(shù)成熟程度和器件水平這兩個(gè)因素。

1、技術(shù)成熟是毋庸置疑

無(wú)變壓器UPS采用的新技術(shù)主要有兩點(diǎn):一是AC/DC高頻整流(PFC)技術(shù)；二是輸出半橋逆變技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生由來(lái)已久，已成為電力電子設(shè)備的經(jīng)典技術(shù)，應(yīng)用也非常廣泛，所以技術(shù)成熟程度是毋庸置疑的。雖然把這兩項(xiàng)技術(shù)集成起來(lái)用于無(wú)變壓器UPS中僅是zui近十年的事情，因電路定型水平和參數(shù)選擇的差異也可能存在設(shè)備可靠性問題，但出現(xiàn)可靠性的根本原因卻不是電路結(jié)構(gòu)和新技術(shù)的應(yīng)用造成的。

2、當(dāng)前器件性能水平*滿足新電路結(jié)構(gòu)提出的更高要求

在無(wú)變壓器UPS中，對(duì)器件性能要求高的環(huán)節(jié)主要是半橋式逆變器，而關(guān)鍵的參數(shù)又是功率開關(guān)器件IGBT的耐壓(UCES)和輸出電流(有效值和峰值)能力，IGBT的輸出能力*可以滿足400～500kVA的大功率無(wú)輸出變壓器UPS。

值得注意的是，在無(wú)變壓器UPS的半橋逆變電路中，輸出電壓是由±400V直流母線電壓直接形成的，輸入電流有效值等于輸出電流有效值。而傳統(tǒng)的帶變壓器UPS是通過輸出變壓器升壓形成的，在升壓比為1:1.9或1:1.78時(shí)，同時(shí)考慮三角形/星形接法輸出電流有效值是輸入有效值的1.73倍，所以全橋逆變器輸入電流有效值是輸出電流有效值的1.9/1.73=1.1(或1.78/1.73=1.03)倍。數(shù)據(jù)說(shuō)明，對(duì)同樣輸出功率的UPS，無(wú)輸出變壓器UPS對(duì)IGBT的電流輸出能力的要求并不比傳統(tǒng)的帶輸出變壓器UPS高。也就是說(shuō)，從IGBT地電流輸出能力來(lái)看，能做多大功率的帶輸出變壓器UPS，就可以做多大輸出功率的無(wú)輸出變壓器UPS。

與帶輸出變壓器UPS相比，無(wú)輸出變壓器UPS的逆變器對(duì)IGBT的耐壓提出了更高的要求。在帶輸出變壓器UPS的全橋逆變器中，IGBT的耐壓就是直流母線電壓，一般為400多伏，而在無(wú)輸出變壓器UPS地輸出半橋逆變器中，直流母線電壓是±400V，要求IGBT的耐壓要大于800V。雖然當(dāng)前的器件耐壓1200V已不成問題，但此要求不僅僅是靜態(tài)耐壓?jiǎn)栴}，更嚴(yán)重的是IGBT地開關(guān)電壓變化率(du/dt)和開關(guān)損耗問題，因而這是電路設(shè)計(jì)和器件選擇時(shí)必須重視和解決的問題。

3、輸出隔直流問題

由于控制環(huán)節(jié)故障使一個(gè)IGBT連續(xù)導(dǎo)通時(shí)，或在一個(gè)IGBT或二極管短路的情況下，400V直流母線電壓會(huì)直接輸出到負(fù)載端(此時(shí)電感變成阻抗很小地導(dǎo)線)。單相負(fù)載輸入整流后地直流母線額定電壓是311V，考慮負(fù)載允許輸入地+15%地上限，直流母線額定電壓是357V，并聯(lián)在整流電路輸出端地濾波電容耐壓通常是400V。當(dāng)UPS發(fā)生這種故障時(shí)輸出直流電壓會(huì)接近400V，濾波電容和DC/DC變換器都會(huì)因輸入電壓過高而受到影響。

出現(xiàn)這種情況在理論上是有可能的。然而，如果出現(xiàn)這一危險(xiǎn)情況，即使缺少了專門的直流分量檢測(cè)電路(例如，檢測(cè)電路故障或參數(shù)漂移等)，也可以根據(jù)從另一個(gè)IGBT收到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)得知，直流電壓可能發(fā)生短路，從而立即終止逆變器的工作，同時(shí)斷開逆變器與后面負(fù)載的連接。通常逆變器的輸出端配備有一個(gè)靜態(tài)旁路開關(guān)，它可在逆變器停止工作時(shí)迅速將負(fù)載切換到旁路市電供電，以保證負(fù)載供電的持續(xù)進(jìn)行。逆變器保護(hù)和轉(zhuǎn)旁路供電地動(dòng)作時(shí)間很短，可在輸出電壓上升過程中完成，因而不會(huì)對(duì)負(fù)載安全造成影響。在大量設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行中，這種故障幾乎沒有出現(xiàn)過。

4、無(wú)輸出變壓器UPS的可靠性指標(biāo)

如果不知道平均故障間隔時(shí)間MTBF，或者廠商提供的MTBF數(shù)據(jù)不可信的話，那么可用UPS的效率和輸出能力各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量其可靠性，這些指標(biāo)包括整機(jī)工作效率、輸出過載能力、輸出電流峰值系數(shù)、啟動(dòng)負(fù)載時(shí)輸出電流浪涌系數(shù)和負(fù)載功率因數(shù)等。

無(wú)輸出變壓器UPS的輸出能力和可靠性指標(biāo)與傳統(tǒng)帶輸出變壓器UPS一樣，都達(dá)到了很高的水平?？煽啃砸巡辉偈菬o(wú)輸出變壓器UPS設(shè)備的關(guān)鍵問題。
 

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注：＞24AH電池額外容量以10小時(shí)率計(jì)，≤24AH電池額外容量以20小時(shí)率計(jì)；容量為25℃下的平均值。

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電池均衡的基本原理是當(dāng)電池處于浮充狀態(tài)時(shí)，通過外部均衡模塊的控制，對(duì)電池進(jìn)行放電或充電，使每節(jié)電池的電壓都接近平均電壓值，達(dá)到整組電池電壓均衡的目的。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，針對(duì)不同的電池，該技術(shù)是否能延長(zhǎng)電池的壽命或反而損壞電池能？

1、一但均衡模塊出現(xiàn)故障，電池實(shí)際電壓為正常的2.25V，但均衡模塊檢測(cè)到為2.0V，這樣就會(huì)不斷的給電池充電，造成電池因過充而損壞。反之，均衡模塊檢測(cè)到為2.4V，就不斷的給電池放電，造成電池過放而損壞。

2、對(duì)于運(yùn)行了幾年的電池組來(lái)說(shuō)，內(nèi)阻會(huì)出現(xiàn)離散性，內(nèi)阻較高的電池需要更高的浮沖電壓才能將其充滿，如果均衡模塊將其電壓調(diào)整到正常的電壓，會(huì)造成電池長(zhǎng)期欠充而損壞。

因此，電池均衡會(huì)給整個(gè)電源系統(tǒng)造成不可預(yù)測(cè)的安全風(fēng)險(xiǎn)，目前應(yīng)該弊大于利此技術(shù)很多場(chǎng)合不值的采用。
 

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