C EN333智能家用吸尘器电池充电充不进电池到电池电压只有直流-点几伏怎么办'

电子技术是十九世纪末、二十世紀初开始发展起来的新兴技术二十世纪发展最迅速,应用最广泛成为近代科学技术发展的一个重要标志。 第一代电子产品以电子管为核心四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管,它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点很快地被各国应用起来,在很大范围内取玳了电子管五十年代末期,世界上出现了第一块集成电路它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上,使电子产品向更小型化发展集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路,从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展

小型便携式电子产品采用的锂离子电池或锂聚合物电池的容量较小,大部分在400~1000mAh范围内与之配套的充电器的最大充电電流为450~1000mAh.由于电流不大,一般采用线性充电器锂离子电池的不足之处在于对充电器要求比较苛刻,需要保护电路锂离子电池要求的充电方式是恒流恒压方式,为有效利用电池容量需将锂离子电池充电至最大电压,但是过压充电会造成电池损坏这就要求较高的控制精度。另外对于电压过低的电池需要进行预充,充电器最好带有热保护和时间保护为电池提供附加保护。因此安全有效的锂离子电池充電器对于锂离子电池来说就是必须而且是必要的。
锂离子电池充电器外接限流型充电电源和P沟道场效应管可以对单节锂离子电池进行安铨有效的快充,其最大特点是在不使用电感的情况下仍能做到很低的功率耗散采用8脚μMAX封装。充电控制精度达0.75%,可以实现预充电具有过壓保护和温度保护功能,最长充电时间限制为锂离子电池提供二次保护锂离子电池充电器的浮充方式能够使电池容量充至最大。当充电電源和电池在正常的工作温度范围内时插入电池将启动一次充电过程;充电结束的条件是平均的脉冲充电电流达到快充电流的1%,或时间超出爿上预置的充电时间。锂离子电池充电器能够自动检测充电电源没有电源时自动关断以减少电池的漏电。启动快充后打开外接的P型场效應管当检测到电池电压达到设定的门限时进入脉冲充电方式,P沟道场效应管打开的时间会越来越短充电结束时,LED指示灯将会按12%的周期閃烁
近年来,一些用电量稍大的便携式电子产品(如便携式DVD、矿灯、摄像机、便携式测量仪器、小型电动工具等)往往采用1500mAh到5400mAh容量的锂离子電池若采用500~1000mA充电电流充电器充电,则充电时间太长
有人提出:能否在1A线性充电器电路中加一个扩流电路,使充电电流扩大到2~2.5A,解决mAh容量鋰离子电池的充电问题如果扩流的充电器性能不错、电路简单、成本不高,这是个好主意笔者就按这一思路设计一个扩流电路。这电蕗采用型号为CN3056的1A线性充电器为基础另外加上扩流电路及控制电路组成。


CN3056组成的充电器按恒流、恒压模式充电若充电电池电压 若充电率茬0.5~1C之间、电池的温度在0~45℃之间(室温充电),则CN3056充电器电路中可省去电池温度检测电路及电池超温指示电路(引脚TEMP及FAULT端接地)电路如图1所示。VIN是電源输入端、CE是使能端(高电平有效);RISET为充电电流ICH设定电阻,RISET(Ω)=1800(V)/ICH(A);CHRG为充电状态信号输出端:充电时此端为高电平LED亮;充电结束时此端为高阻抗,LED灭;电池未装入或接触不良LED闪亮。


图1由CN3056构成的充电电路


充电器扩流电路是在原充电器电路上加上扩流电路组成的扩流电路由两部分组荿:扩流部分及控制部分。采用CN3056充电器为基础加上扩流部分及控制部分电路如图2所示。
扩流部分电路如图3所示它由P沟道功率MOSFET(VT)、R及RP组成嘚分压器、肖特基二极管D4组成。利用分压器调节P-MOSFET的-VGS大小使获得所需扩流电流ID.P-MOSFET的输出特性如图4所示。在-VGS=2.1V、VDS>0.5V时其输出特性几乎是一水平直線;在不同的VDS时,ID是恒流从图4也可以看出,在-VGS增加时ID也相应增加。
控制部分电路的目的是要保持原有的三阶段充电模式在预充电阶段忣恒压充电阶段不扩流,扩流仅在恒流阶段如图5所示。


图5括流电路的电流表现
原充电器以1A电流充电若扩流电流为1A,则在恒流充电阶段时充电电流为2A.图5中红线为充电电池电压特性、黑线为充电电流特性,实线为加扩流特性虚线为未加扩流特性。从图5可看出:扩流的充电时間t5比不扩流的时间要短;并且也可以看出:扩流仅在恒流充电阶段进行
为保证扩流在电池电压3.0V开始,在电池电压4.15V时结束控制电路设置了窗口比较器,在电池电压(VBAT)为3.0~4.15V之间控制P-MOSFET导通在此窗口电压外,P-MOSFET截止

声明:本文由入驻电子说专栏的作者撰写或者网上转载,观点仅代表莋者本人不代表电子发烧友网立场。如有侵权或者其他问题请联系举报。

在极板上生成白色坚硬的硫酸铅結晶,充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅,这就是硫酸盐化,简称为“硫化”.生成这种硫酸铅的原因是过放电或 放电后长期放置时,硫酸鉛微粒在电解液中溶解,呈饱和状态,这些硫酸铅在温度低时重新结晶,而在结晶质硫酸铅是析出.这样在一度析出的粒子上一次又一次地 因温度變动而生长、发展,使结晶粒增大.这种硫酸铅的导电性不良、电阻大,溶解度和溶解速度又很小,充电时恢复困难.因而成为容量降低和寿命缩短嘚原因. 

正常的铅蓄电池在放电时形成硫酸铅结晶,充电时比较容易地还原为铅.如果电池地使用和维护不善,例如经常充电不足或过放电,负极上僦会逐渐形成一 种粗大坚硬的硫酸铅.这种硫酸铅用常规的方法充电很难还原,要求充电电压很高,由于充电时充电接受能力很差,大量析出气体.這种现象通常发生在负极,被称 为不可逆硫酸盐化.它引起蓄电池容量下降,甚至成为蓄电池寿命终止的原因. 

一般认为,这种不可逆硫酸盐化的原洇是硫酸铅的重结晶,粗大结晶形成之后溶解度减少. 

硫酸铅的重结晶使晶体变大,是由于多晶体系倾向与减少小其表面自由能的结果.从结晶过程的规律可知,小结晶尺寸的溶解度大于大结晶尺寸的溶解度. 

    因此,当长期存放或过放电时,大量的硫酸铅存在,再加上硫酸浓度和温度的波动,个別的硫酸铅晶体就可以依附靠近小晶体的溶解而长大. 

    有人提出与上述完全不同的观点,认为不可逆硫酸盐化常常与电解液中存在大量表面活性物质有关,这些表面活性物质作为杂质存在.由于吸附减小了硫酸铅的溶解度,充电时会使铅离子还原的极限电流下降. 

表面活性物质也会吸附茬正极上,但它不至于引起不可逆硫酸盐化,因为正极在充电时进行阳极氧化过程,其电势足以破坏表面活性物质,使之被氧化为水和二氧化碳. 

防圵负极不可逆硫酸盐化最简单的方法是,及时充电和不要过放电.蓄电池一旦发生了不可逆硫酸盐化,如能及时处理尚能挽救.一般的处理方法是:將电 解液的浓度调低(或用水代替硫酸),用比正常充电电流小一半或更低的电流进行充电,然后放电,再充电......如此反复数次,达到应有的容量以后,重噺 调整电解液浓度及液面高度. 

轻微的电池硫化,会降低电池的容量,电池内阻增加,严重时则电极失效,充不进电.轻微的电池硫化,尚可用一些方法使它恢复,严重时采用一般的充电方法是不能够恢复容量的. 

硫化的电池最明显的外特征是电池容量下降,内阻增加.当然,如果电池失水和正极板軟化也具有这个外特性.鉴别电池是否硫化的方法,往往是采用脉冲修复仪对电池进行脉冲修复,如果容量上升,就是硫化,如果没有一点点容量上升,电池容量下降可能是其它原因产生. 

5 消除电池硫化的方法有几种?特点是什么? 

如果硫化不太严重,可以使用较稀的电解液,密度在1.100g/cn3以下,即向电池Φ加水稀释电解液,以提高硫酸铅的溶解度.并用20h率以下 的电流,在液温30℃~40℃的范围内较长时间充电,可能得以恢复.如果电解液密度较高,则充电时呮进行水分解,活性物质难以恢复. 

若认为吸附是造成硫酸盐化的原因,则可以用高电流密度充电(达100mA./cm2).在这样的电流密度下,负极可以达到很负的电勢值,这时远离 零电荷点,使φ-φ(0)<0,改变了电极表面带电的符号,表面活性物质会发生脱附,特别是对阴离子型的表面活性物质,这种有害的表面活性粅质从电 极表面上脱附以后,就可以使充电顺利进行.目前国内几乎没有人使用这种方法处理不可逆硫酸盐化,可能出于以下考虑:高电流密度下極化和欧姆压降增加,这部 分能量转化为热,使蓄电池内部温度升高,同时又有大量的气体析出,尤其是正极大量气析出气体,其冲刷作用易使活性粅质脱落. 

按照原子物理学和固体物理学的原理,硫离子具有5个不同的能级状态,通常处于亚稳定能级状态的离子趋向与迁落到最稳定的共价键能级而存在.在最低 能级(即共价键能级状态),硫以包含8个原子的环形分子形式存在,这8个原子的环形分子模式是一种稳定的组合,难以被打碎,形成電池的不可拟硫酸盐化—— 硫化.多次发生这样的情况,就形成了一层类似与绝缘层一样的硫酸铅结晶. 

要打碎这些硫酸盐层的束缚,就要提升原孓的能级到一定的程度,这时候在外层原子加带的电子被激活到下一个更高的能带,使原子之间解除束缚.每一 个特定的能级都有唯一的谐振频率,必须提供给一些能量,才能够使得被激活得分子迁移到更高得能级状态,太低得能量无法达到跃迁所需要得能量要求,但是,过 高的能量会使已經脱离了束缚而跃迁的原子处于不稳定状态,又回落到原来的能级.这样,必须通过多次谐振,是的其中一次脱离了束缚,达到最活跃的能级状态而 叒没有回落的原来的能级,这样,就转化为溶解于电解液的自由离子,而参与电化学反应. 

很高的电压可以实现,就是大电流高电压充电的方法,谐振吔可以实现,就是脉冲谐波谐振的方法. 

从固体物理上来讲,任何绝缘层在足够高的电压下都可以击穿.一旦绝缘层被击穿,粗大的硫酸铅就会呈现導电状态.如果对高电阻率的绝缘施加瞬间的高 电压,也可以击穿大的硫酸铅结晶.如果这个高电压足够短,并且进行限流,在打穿绝缘层的条件下,充电电流不大,也不至于形成大量析气.电池析气量强正相关 于充电电流和充电时间,如果脉冲宽度足够短,占空比足够大,就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下,同时发生的微充电来不及形成析气.这样,实现了脉冲 消除硫化. 

对于密封电池来说,水疗法是无法进行的.另外,水疗法的成本囷使用工时都比较大.现在有了脉冲修复的方法,已经很少见到水疗法了. 

6 实现脉冲消除硫化和抑制电池硫化的方法是什么? 

一般使用2类修复方法.其一为在线修复,把可以产生脉冲源的保护器并联在电池的正负极柱上,使用电池或者充电器的电源或者使用外来的市电,就会有 脉冲输出到电池上面.这种修复方式所需要的能源很少,比较慢,但是由于常年并联在电池极柱2端,慢也没有关系.对于没有硫化的电池,可以抑制电池的硫化. 

其二為离线式的,可以产生快速的脉冲,脉冲电流相对比较大,产生脉冲的频率比较高,脉冲占空比比较大.一些产品还具有自动控制.这种修复仪主要是鼡来修复已经硫化的电池. 

脉冲消除硫化的2个条件是:谐振和微充电.脉冲前沿形成振荡谐振,然后在减谐振荡的时候,微充电来了,形成了2个条件.而脈冲后沿虽然也会形成减 谐振荡,但是缺少微充电的条件.所以是脉冲前沿的上升速率非常重要.可以看到,一些修复设备的后沿不怎么好,效果一致.另外,看的是电流波形而不是电压波 形.这一点也很重要.电压波形就是有一点点三角波也没有关系,因为电池本身就是一个巨大的电解电容器. 

1、充电电流和谐振是2个必备的条件,缺一不可. 

单纯的小电流仅仅具备了其中一个条件,例如,浮充电池,为了抵消自放电,小电流一直是存在的,但是,仍然会积累硫化.在对修复脉冲中的研究中也发 现,脉冲前沿是否陡峭,对消除硫化的效果有至关重要.而后沿就不那么重要了.其原因在于:脉冲前沿之后,有一个正的充电脉冲,而脉冲后沿的后面没有正的脉 冲. 

2、大电流修复硫化的原理比较明显,其原理就是对绝缘体的负责击穿.在修复电池Φ,采用大电流强电场也可以击穿高阻的硫酸铅结晶.问题就是其他副作用. 

3、99年国内拿到的PULSETECH的产品是小容量电池的产品,放在大容量电池上太慢,甚至有可能慢到消除速度赶不上硫化的速度.现在,国外 发展了改类产品,为200AH以上的电池开发了专门的产品,修复效果甚佳,速度也快多了.问题是这樣的产品放到小容量电池上面效果不好,甚至会产生副作 用.关于这类产品,宣传比较多的是Zinsce公司的产品. 

4、我做了一些200AH!3000AH电池的修复,如同KING1945网友说的┅致,就是除了脉冲以外,加了小电流充电.所以,我给网友提出的数据是,脉冲宽度不要低于12微秒.如果速度过快,也会形成电化学反应速度跟不上的問题. 

希望网友注意,不要以为这是我的作品,这里是除了“(3)脉冲修复以外,大量的抄录了天津大学朱松然老师的原作.我不能够回避.仅仅是为了网伖读着方便,而没有一一著名来源.希望其他地方引用本帖子,也要说这里边主要的论点都是抄录朱松然老师的. 

看一看电池的寿命曲线就知道,容量和寿命曲线不是线性的.电池容量从87%下降到77%的时候,占整个使用寿命的一半以上.如果把电池容量由77%提高到87%,电池寿命可以增加50%,这就是脉冲消除硫化的重要意义! 

由于一般的电池内阻相对比较小,就是硫化的电池,内阻也不是在百毫安级电流就容易的测试出波动的,所以电压波动微乎其微,主要还是电流波动.如果电压波动大,仅仅说明电池内阻大.所以,不要采用测试电压波动的方法,还是以测试电流波动的方法为好. 

1、请问8.3K的脉冲重複频率又有何用?为何要那么准呢?允许误差是多少? 

2、“微充电”是指充电电流多少? 

3、当修复仪接在蓄电池两端时,在哪里去看电流波形?是在充電回路中串个取样电阻吗?此时蓄电池内阻是多少 

1、频率问题是来自于电解液内部离子运动的速度.一般应该不低于100微秒.为此,选用120微秒的脉冲周期.充电脉冲一般不应该小于12微秒. 也就是占空比不应该低于10%.如果选用周期比较长,例如在保护器(延生器)上,应该保证脉冲宽度不小于12微秒.否则消除硫化的效果急剧下降.同时,对 电流的脉冲上升沿要求比较苛刻. 

2、微充电的最大电流一般要保证电池不过充电.这不仅仅要考虑到电池在标稱容量下,而且要考虑到电池容量下降到标称容量的10%.这样,微充电 电流应该在1%C以下.如果占空比小,可以一并考虑.而完全没有过充电的充电电流应該是0.001C.这样小的电流在发生反应的时候,不能够达到析氢电 压,达到析氧电压以后,可以接近100%的氧循环,对电池没有任何损伤.当然,这些考虑还是在抵消自放电以后的充电电流.旧电池的自放电难免增加. 

3、微充电的电流比较好测,电源可以考虑为恒流源.在朱总比较熟悉的美国Pulsetech公司的产品和专利一般是在脉冲变压器的二次侧采用 PTC原件或者有源的恒流源电信电路,而Zinsce的采用变压器的一次侧产生限流作用.新威的产品采用电子电路的限鋶电路.由于这样的恒流源电路的内阻 远远大于电池内阻,串连取样电子测试脉冲电流波形是非常简单的. 

有许多疑惑总是在脑中盘绕: 

1、共振、諧振是个物理概念.记得中学物理老师在讲这个概念时,引用了一队士兵过桥的例子,说是一队士兵过桥决不能1-2-1的齐步走,而是要随 意的便步走,以免士兵的齐步与桥的谐振频率一致而产生共振,把桥振塌.这个概念至少告诉我们两件事:第一、共振是发生在一瞬间的事情; 

第二、共振后桥被振断了,但断桥的残骸还是存在的,只不过它是从水上掉到了水下去了,它不可能溶解在水中而消失. 

2、在修复硫化的过程中,若是靠脉冲与硫化铅結晶共振来去除,这个过程应该是很快的,而不是要好几天.修复时间长的这一事实正好说明了这是个化学反应过程,而不是物理过程. 

3、用脉冲修複仪修复的电池象新电池一样解剖后看不到被共振振下的硫化铅结晶体残骸,证实了硫化铅结晶在脉冲电场及涓流电场作用下参加了化学反應,溶解到电解液中去了. 

4、大电流过充的除硫化及涓流除硫化的原理中都没有引入脉冲因素,但却说明了这一概念:硫化铅结晶是能在强的或弱嘚电场中参加化学反应,溶解到电解液中去.而且其修复的速度是和电场的强弱成正比的.当然大电流过充除硫的方法有损于正极板那是另当别類了. 

5、对大容量的电池,修复仪的修复效果很差.美国的pulsetech修复仪不是很好吗?他怎么在郑州铁路局试验中没站住脚啊?要不然他早就打入 到中国市場来了.对大容量电池修复效果差的原因是什么?这里就要牵涉到修复原理了.我以前的贴子说过,脉冲修复仪的输出波形是由两部分组成的:脉冲波叠加 在直流成份上.这直流成份就是形成涓流.那么到低是脉冲在修复中起主要作用呢?还是涓流在修复中起主要作用呢? 下面引用朱松然老师茬《铅蓄电池技术》中的一段话: 

  “ 防止负极不可逆硫酸盐化最简单的方法是,及时充电和不要过放电.蓄电池一旦发生了不可逆硫酸盐化,如能忣时处理尚能挽救.一般的处理方法是:将电解液的浓 度调低(或用水代替硫酸),用比正常充电电流小一半或更低的电流进行充电,然后放电,再充电……如此反复数次,达到应有的容量以后,重新调整电解液浓度及 液面高度.” 

    由此见所谓涓流实际是个相对值,涓流就是“用比正常充电电流小┅半或更低的电流进行充电”对容量为10AH的电池,用100ma- 300ma充电,就算是涓流了.但对500AH-1000AH电池来说,这个涓流显然要大得多.因此奉劝做大容量电池修复仪的先苼们,不要把眼光只盯在加 大脉冲功率上,而要同时加大直流成份. 

    我这个人可能是老了的缘故,思想中对不理解的东西容易钻牛角尖,因此发表了鉯上诸多的疑虑.我总想理论是从实践中来反过来又去指导实 践,如果理论上有不妥的地方,那么其指导的实践也会走很多弯路.反过来讲,当你在原有的理论上指导的实践没出什么成效时,你应该清醒地反思,原来的理论有 什么不足之处吗?还有没有其它路可走? 

1、关于硫化铅结晶的谐振频率是多少一事,记得在去年就已争辩过,当时我记得赵老师的解释是晶体的谐振频率是和它的切割有关,那么附在铅板上极不规则的、可以说是隨机的硫化铅结晶的谐振频率究竟是多少呢? 

2、用频谱仪能测出硫化铅结晶的谐振频率吗?这个问题去年也争辩过.我觉得频谱仪上显示的毛刺波形是电池正负极板的分布参数(分布电容和分布电 感)形成的,这只要用没有硫化过的新电池看一下就能证实.当极板上有硫化铅后,正负极板的間距变窄了,从而分布电容也变大了,此时的谐振频率就比新电池的 低,毛刺也就在频率较低端.当电池逐渐被修复,极板上的硫化铅结晶越来越少叻,正负极板的间距变宽了,从而分布电容也变小了,谐振频率就升高了,毛刺也就 向频率高端移了.因此我认为频谱仪看到的毛刺波形不是硫化铅結晶的谐振频率. 

电池的分布电容的谐振频率很低啊! 

使用高频的频谱分析仪看不到. 

新电池时是否看不到毛刺波形? 

有,黑色带很细,几乎看不出来.消除硫化以后,也差不多.消除硫化以前的黑色带粗,还有细微的尖峰.消除硫化和不消除硫化的电池的谱线有明显的差别. 

由上可见,我觉得用频谱儀看到的波形不能说明就是硫化铅结晶的谐振频率,我想关于硫化铅结晶谐振频率的测定是一项有一定份量的基础科研项目,要有 定性和定量嘚分析报告,不知目前有没有人在从事这方面的研究?我想真正要测得硫化铅结晶是否要特地在铅板上培养出硫化铅结晶,就象医务工作者一样,先要培 养出病毒,然而再研制出什么药物把它杀死.培养出硫化铅结晶后从铅板上取下来,单独测量其谐振频率.由于晶体的谐振频率是与它的形狀有关,因此我认为是很 难测的. 

赵老师在一开始就说:“从固体物理上来讲,任何绝缘层在足够高的电压下都可以击穿.一旦绝缘层被击穿,粗大的硫酸铅就会呈现导电状态.如果对高 电阻率的绝缘施加瞬间的高电压,也可以击穿大的硫酸铅结晶.如果这个高电压足够短,并且进行限流,在打穿絕缘层的条件下,充电电流不大,也不至于形成大量 析气.电池析气量强正相关于充电电流和充电时间,如果脉冲宽度足够短,占空比足够大,就可以茬保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下,同时发生的微充电来不及形 成析气.这样,实现了脉冲消除硫化.” 

    我非常赞同这个观点,这个观点的核心是說:硫化铅结晶在强电场作用下被消除了,这种观点是符合大电流除流的原理的,也符合涓流除硫的原理的. 

    大家细想一下,当电池“休克”时,也就昰我们日常说的“死”掉了,12V的端电压只有2、3V,甚至于是0点几伏,这时电池内部硫化铅结 晶满布了极板,拿充电器对其充电,根本充不进去.那么,如何來实现“涓流”呢?只有是加高电压.修复仪中的直流成分有30V以上,就是去产生“涓流”的. 这个修复原理是符合赵老师说的上面这段话. 

    至于大电鋶修复原理更不用多说了,靠什么产生大电流?当然是靠高电压.当用涓流修到一定程度时,硫化铅结晶越来越少时,涓流也就越来越大了.如果这时嘚电压还不调低,那肯定就成了大电流了.大电流能除硫但对正极板会产生软化的损伤,这一点我们大家也得到了共识. 

    为了避免大电流除硫对正極板的伤害,赵老师又说:“如果这个高电压足够短,并且进行限流,在打穿绝缘层的条件下,充电电流不大,也不至于 形成大量析气.电池析气量强正楿关于充电电流和充电时间,如果脉冲宽度足够短,占空比足够大,就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下,同时发生的微充电 来不及形成析氣.这样,实现了脉冲消除硫化.” 

    为了要除硫,必须在正负极板间加高电压,而这个方法最后必然会产生大电流.为了要既有高电压(强电场)又没有大電流,就只能用“足够短的高电压”即脉冲波了.直流高电压是什么波?答:是连续波;间隙的高电压是什么波?答:脉冲波. 

    这实际上已是很明确的叙述叻脉冲的修复原理,而且其中“涓流”和“大电流”的修复实践已是被很多人所证实了的.那么“谐振频率”这一说看起来就有点玄了. 

为什么說它“玄”?因为“谐振”是个“雪蹦”的过程,就目前修理速度那么慢,完全证实是个电化学的反应过程.或者说我们並没有掌握它,对于没掌握嘚东西说它玄一点不过分. 

    据说当时发现脉冲波能延长铅酸蓄电池寿命的这一特性的人是美国宇航局的工程师.他在研究太阳能电池中发现那塊铅酸蓄电池居然用了十多年还 完好,其原因是连结在太阳能电池与铅酸蓄电池的电子电路,从这种电路输到铅酸蓄电池实际上是方波脉冲,可見方波也能防止极板上的硫化铅结晶形成. 

我再次发这原理性贴子的目的,是在看到有的网友要设计一种脉冲重复频率、幅度、宽度……等都鈳以调的修复仪.仪器是不难做的,难就难在做出来后 怎么试?X、Y、Z……三个以上的变量,可能你一辈子都做不完的试验,你有这个精力、财力和必偠去那么试吗?因此一定要把修复原理探一探,找出主攻方向, 避免不必要的时间、金钱和精力的浪费.各路大侠说说是这个理吗? 

硫酸盐化及防止方法——朱松然教授如是说 

硫酸盐化极其防止方法(摘自朱松然老师的《铅蓄电池技术》) 

正常的铅蓄电池在放电时形成硫酸铅结晶,充电时比較容易地还原为铅.如果电池地使用和维护不善,例如经常充电不足或过放电,负极上就会逐渐形成一 种粗大坚硬的硫酸铅.这种硫酸铅用常规的方法充电很难还原,要求充电电压很高,由于充电时充电接受能力很差,大量析出气体.这种现象通常发生在负极,被称 为不可逆硫酸盐化,它引起蓄電池容量下降,甚至成为蓄电池寿命终止的原因. 

一般认为,这种不可逆硫酸盐化的原因是硫酸铅的重结晶,粗大结晶形成之后溶解度减少.硫酸铅嘚重结晶使晶体变大,是由于多晶体系倾向与减少小其表面自由能的结果.从结晶过程的规律可知,小结晶尺寸的溶解度大于大结晶尺寸的溶解喥. 

因此,当长期存放或过放电时,大量的硫酸铅存在,再加上硫酸浓度和温度的波动,个别的硫酸铅晶体就可以依附靠近小晶体的溶解而长大. 

有人提出与上述完全不同的观点,认为不可逆硫酸盐化常常与电解液中存在大量表面活性物质有关,这些表面活性物质作为杂质存在.由于吸附减小叻硫酸铅的溶解度,充电时会使铅离子还原的极限电流下降. 

表面活性物质也会吸附在正极上,但它不至于引起不可逆硫酸盐化,因为正极在充电時进行阳极氧化过程,其电势足以破坏表面活性物质,使之被氧化为水和二氧化碳. 

防止负极不可逆硫酸盐化最简单的方法是,及时充电和不要过放电.蓄电池一旦发生了不可逆硫酸盐化,如能及时处理尚能挽救.一般的处理方法是:将电 解液的浓度调低(或用水代替硫酸),用比正常充电电流小┅半或更低的电流进行充电,然后放电,再充电......如此反复数次,达到应有的容量以后,重新 调整电解液浓度及液面高度. 

    若认为吸附是造成硫酸盐化嘚原因,则可以用高电流密度充电(达100mA./cm2).在这样的电流密度下,负极可以达到很负的电势 值,这时远离零电荷点,使  φ-φ(0)<0,改变了电极表面带电的符号,表媔活性物质会发生脱附,特别是对阴离子型的表面活性物质,这种有害的 表面活性物质从电极表面上脱附以后,就可以使充电顺利进行.目前国内幾乎没有人使用这种方法处理不可逆硫酸盐化,可能出于以下考虑:高电流密度下极化和欧 姆压降增加,这部分能量转化为热,使蓄电池内部温度升高,同时又有大量的气体析出,尤其是正极大量气析出气体,其冲刷作用易使活性物质脱落. 

朱松然老师是天津大学电化学专业的老教授.其编著嘚《铅蓄电池技术》和《蓄电池手册》几乎是搞铅酸蓄电池的专业技术人员人手一册,被业内奉为经典著作.很多后来有发展的电化学专业的優秀工程师都曾经在这2本书中受益.我也是其中受益者之一. 

引证这些,是期盼着给网友明确的概念和原理. 

朱松然老师受时代的限制和层出不穷嘚新技术,暂时还没有把脉冲修复技术搜集到她的著作里边,但是,我深信不疑,未来的第三版著作一定会把脉冲修复硫酸盐化的技术液写进去的. 

徝得注意的是,朱松然老师对大电流修复硫化的评价.我认为是中肯贴切的.我对大电流修复硫化液做过不少验证试验,但是,都没有突破朱松然老師的结论. 

随着现代电子技术,特别是工业电子技术突飞猛进的发展,脉冲大电流充电和修复已经成为可能.我作了一些试验,也发现,电池温升的问題已经可以克服 了,但是,要靠大电流修复负极板硫化,必须靠高的负电位,而高的负电位也就意味着正极板更高的正电位,这样正极板的大量析气昰无法避免的.我利用大电流充 电修复负极板硫化,无一例外的都出现了不同程度的正极板软化,缩短了电池的寿命,甚至使正极板报废. 

这就是我非常强调的小电流无损修复的道理.在这里提出来与网友共享. 

在2000年左右,我曾为书中所提及的“不可逆硫酸盐化”一事打电话请教朱教授她告訴我,事实上对于不严重的硫化在行业中都知道用小电流(涓流)充电法可以把硫化清除.后来我做了实验,验证了朱教授的理论. 

    在电化学领域中加叺电子技术是一个新的课题,问题是不单单让学生学学脉冲技术就算完事了,而是要有基础理论的研究,如:脉冲的前后沿、宽 度、幅度、重复频率和正负脉冲等对电池硫化的影响?我希望有定性及定量的分析,有实验数据.这在大学里可能要作为一个科研项目来研究,从实践上升到理论, 再詓编写教科书去教学生. 

朱教授告诉我用小电流修复的前提是该电池的硫化不算严重,若很严重时此法就更本不灵了.我做过很多试验了,是有效嘚,并将这方法告诉过许多人,有一部分人说有效的. 

朱松然老师的意思是换液加小电流充电. 

单纯的小电流充电对消除硫化的作用非常有限. 

例如:電信的电池是2.25V/单格 浮充状态的电池也是小电流充电,但是,这样的电池的多数失效模式还是以硫化为主. 

我对超期贮存的7AH新电池进行70mA的小电流充電,电池的电压开始上升比较快,把电池浸入水中,发现电池已经开始析气了.后来采用100mA 的占空比50%的脉冲修复,电池停止析气.经过21天,电池修复了.这只電池的容量超过了100%.如果按照小电流充电的析气量来计算,电池在14天会出 现严重的失水而报废. 

对于无法换液的密封电池来说,小电流充放电在没囿脉冲维修的前提下是唯一的方法.可喜的是现在有了脉冲维修,效果好多了.而朱松然老师提出的小电流修复的概念是在换液的基础上进行的. 

朂近,看到脉冲修复的进展,她老人家会非常欣喜的. 

对于这种换液的方法,,往往需要几个充放电循环,还必须是小电流充放电循环,很费时间.同时,换液以后,还有调会来.对于开口电池来说,还可以操作,对于密封电池来说,电解液吸附在玻璃丝隔板中,是无法更换的.所以,换液加小电流充放电修复嘚方法不适应密封电池. 

而采用相同的时间,或者更少的时间,完全可以通过脉冲除硫的方法来实现.对此,包括朱松然老师液多次看过学生的验证試验.如果有可能再次修订教科书的时候,会把脉冲除硫的技术列入典型修复方法的. 

<13>以前的一些帖子中,看到阎智刚博士提出的充电结束以前,对電池进行10C数秒的大电流轰击,以进行数秒的充电.采用这个方 法,在还没有出现严重副反应以前,可以充入部分电量.而这些电量对延长电池寿命有恏处.阎智刚博士已经把这个充电方法推荐给张家港一个制造商使用,但是, 半年过去了,没有见到产品推介. 

在0.2C充电以后,我做过1C的,效果不错.还没有莋10C的条件,10C轰击还没有做过. 

我检索到几个介绍这样的处理方式.但是介绍到国内来的第一人还是阎智刚博士. 

就最后的1%充电,采用轰击的方法有其匼理性的一面,至于如何避免对电池的损伤,是很值得探索的. 

如果采用1C,充电6个12秒,相当于充入1%AH..每次间隔一段时间(例如5分钟)去极化,充电的效果就不錯,基本上没有附加的副反应. 

对这个研究我还没有达到实用化的角度.我打算继续观察. 

在电池容量为100%的时候,还可以,在电池容量下降到80%的时候,采鼡0.04C电流连续充电,不仅仅电压达到析氢电压,负极板有析氢. 

电池经常处于欠充电状态,与电池充电器是否变灯无关.也就是说,充电器既便变灯了,电池依然可能没有充满电.除了脉冲修复硫化以外,还有一致修复方法就是过充电修复. 

以前的过充电修复会得到很好的即时效果,因为其后期效果鈈好,逐步被抛弃了.但是,如果保证电池的副反应不强烈,对电池的破坏作用柯小到忽略的状态,电池的性能也会有明显的提高. 

我介绍了所谓的“夶电流轰击”的方法来修复电池,也是一种快速修复的方法,国外在这方面的探讨不少,但是,基本上都是遮遮掩掩. 

我在36121充电器中做了过充电修复,其修复方法是降低充电电流,提高充电的恒压值,在失水不多也不激烈的状态下,给电池充入10%左右的电 量,来修复欠充电的电池.就我测试的效果还昰不错的.一些36121充电器的用户也证实了这一点.但是,我在36121充电器中做的过充电修复有一个重要 的缺陷,就是修复时间过长,夏季差不多要在27小时,冬季的时间更长.这不符合每天都使用电动自行车用户的需求.但是,这毕竟是对过充电无损修复的一致尝 试. 

而大电流轰击的方法,时间不多,效果也佷好.问题是一般用户没有这个条件,这就给生产修复设备的制造商提供了一个市场机会. 

但是,无可否认的是这种修复方法还是不够成熟,盲目发展这样的设备也具有很大的风险.我在这里发这个帖子,是希望具备条件的网友开展这样的试验,逐步形成一个接近与标准化、程序化的修复方法. 

这办法还是很“玄”.虽然当时还没来得及有副反应,但要消化这么多电量需要时间,所以电流取消了还会有很长时间在消化这部分电量(去极囮),此过程中也会析气的吧? 

这个电流的实现用开关电源成本极高,用工频变压器还容易些,但成本也不低啊. 

还有,时间太短了电量很小,没什么用处,時间长点才成啊.比如10秒钟充入电量是1/36(充电效率100%情况下,实际上用这么大电流充,效率会很低). 

10C电流,并且在充电最高电压下,电源的功率可观. 

例如,给12V/10AH電池充电,10C就需要100A充电电压为14.4V,电源至少要应付16V,这样,就需要1600W的功率的电源,其 充电器的价格要等于目前充电器价格的20倍以上!如果在电动自行车中使用,这样的充电器要高于目前电动自行车充电器的60倍!据说张家港生研发这样的充电 器是准备用于充电站的.一般用户无法承担这样高的充电器费用. 

对于充电来说,最后的3%电量很难充入,为了这最后的3%,甚至1%充电要付出很大的代价.研究表面,电池这1%~3%的欠充电对电池的循环寿命是有影响的.洳果在修复设备中考虑未必不是路子.最近我查国外的资料证实,国外开始这样做循环寿命试验对比,取得了极好的效果,他们的做法是每10次循环莋用做一次这样的大电流轰击. 普通充电“充满”后以10C冲5秒(假设5秒)其效率肯定不如1C冲50秒,更不如0.1C冲500秒,这种做法完全是一种没有科学依据的呓想,“充电”电流除用于还原反应外其余均用于付反应,对电池的伤害是不容置疑的 

我比较倾向与您的见解.因为我还有一台组合负脉冲充电器,实際使用效果很好,每隔4秒给一次负脉冲,用继电器与可控硅控制的! 

“过充电反应”和“过充电”不是一回事 

铅酸蓄电池在充满电以后,继续充电,電池会发生失水、发热现象.对于这样的反应称为“过充电反应”.但是,发生这些反应,不一定都是在电池充满电以后才反应,如果充电电流较大、并且超过大量析氧、析氢电压,在电池没有充满电的时候也会出现大量失水和发热现象. 

靠搜集气体初步检测板栅材料的方法 

铅钙锡铝板栅嘚析氢电压比铅锑镉材料的析氢电压高0.1V左右.所以,采用铅锑镉板栅的析氢严重.如果给电池设定的折合单体电池电压为2.32V 左右,铅钙锡铝系列合金嘚板栅失水少,而铅锑镉系列的板栅析氢多.这时候采用搜集气体的对比,就可以粗略的判断其材料.也容易理解铅钙锡铝系列板栅材料的 好处了. 

關于充电失水的讨论电池在充电期间,可以描绘一张电池的“电压——时间”曲线.由于电池电压上升的不快,甚至可以采用人工记录.我在外边笁作期间,不可能带着负载的仪器设备,但是描绘充电曲线有手表和电压表就可以了.非常方便. 

在描绘充电曲线的时候,把数据计入EXCELL,再计算单位时間的电压增量,就可以知道电压上升的速率.在电池开始析气的时候,气泡覆盖极板,相当于真实面积下降,电池的电压增量明显上升.这就是极板开始析气的象征.斜率越大,析气越严重. 

采用充电曲线的方法测试析气,比看电池排气泡的方法快捷.而排气泡的方法要滞后很多.原因是气体进入气室,增压,开阀,都要有时间.而通过测量电压曲线的方法分析析气是电子的速度.非常快捷准确. 

依据铅钙锡铝合金的析气电压比铅锑镉合金的高,可鉯通过充电曲线大致的判断出采用什么合金的板栅. 

采用气体搜集方法估算电池的寿命 

靠搜集气体初步检测板栅材料的方法 

铅钙锡铝板栅的析氢电压比铅锑镉材料的析氢电压高0.1V左右.所以,采用铅锑镉板栅的析氢严重.如果给电池设定的折合单体电池电压为2.32V 左右,铅钙锡铝系列合金的板栅失水少,而铅锑镉系列的板栅析氢多.这时候采用搜集气体的对比,就可以粗略的判断其材料.也容易理解铅钙锡铝系列板栅材料的 好处了. 

    如果看单纯失水对电池寿命的影响,排除硫化和正极板软化对电池寿命的影响,也可以采用气体搜集的方法来估算电池的寿命.看铅酸蓄电池的标准,就有“密封反应效率”的气体搜集的方法.又是图形又是计算公式,希望有兴趣的网友去查标准. 

    密封铅酸蓄电池在新的时候,往往含水比较多,沒有达到标准的贫液状态,相对失水比较多,所以,应该在电池经过10个循环以后,再进行气体搜集试验. 

    开始试验时,每次电池都放电到规定电压,然后充电,搜集气体.连续做5个循环,每一个循环的排气量不一定完全相同,但是可以做5次平均.然后利用气体的体积转为水,就会知道在电池失水到70%的时候,应该循环的寿命了. 

    这样做的数据可能会比预期的寿命长一些.其原因是,实际充放电会有电池不均衡,一些电池失水会加速,而这种恶性循环会加速.还有硫化和正极板软化也会增加失水而降低寿命. 

学习做充电器的充电曲线 

利用休息日,把完全放电的电池.串联一个电流表,并联一个电压表,每5分钟记录一个电压值和电流值,然后把这些数据录入到EXCELL里边,横轴为时间,就得到您的充电曲线了.会非常有趣味的. 不信大家做一次,曲线很好看.还可以分析出不少问题. 

如果不会分析,网友做出来,我给点评.大家就可以学会分析充电曲线了. 

【热失控电池的充电曲线】 

这是费劲找到的有熱失控先兆的电池,电池还没有损坏,但是已经出现了充电电流反升的问题.

  胶体电池由于进入恒压前后,电池析气达到最大,氧复合也加强,电池开始发热.而发热的电池的充电接受能力大大增加,充电电流不降反升.而增加的充电电流, 使电池的析气量进一步增加,氧复合也增加,电池开始发高熱.最后,电流一直上升到限流状态.这是胶体电池热失控的主要原因. 

    现在流行的是增加定时器.从这个电池看,如果从充电开始就定时,往往对没有唍全放电的电池会失控.如果从进入恒压以后开始定时,就需要定时在180分钟,电池已经受到损伤.恒压160分钟本电池的外壳已经出现软化的迹象.再增加20分钟,电池肯定损坏. 

    如果定时采用低于180分钟的,如选160分钟,在冬季,电池的充电接受能力下降,补足充电时间会延长,电池将产生欠充电. 

  我们采取得方式是逐步限流的方式.具体细节是,当充电电压达到规定的恒压值以后,降低占空比,相当于电流下降,而占空比只降不升,没有反升的逻辑,就相当於逐级下降电流.这样,切断电流反升的途径,因此,也就切断了热反馈的途径.这样,从根本上避免了热失控. 

这就是该电池在36121充电器上用占空比折算絀的电流的充电电流曲线. 

从电流曲线上看,充电到300分钟到345分钟期间,电流没有变化,这就是电流(占空比)不反升的控制产生了作用. 这是在36121充电器上該电池的充电电压曲线.从电压曲线上看,最300分钟到345分钟时间内,电池的电压自动下降,减少了电池的发热量. 

    在这个图中,也可以看到,电池充电开路電压和充电峰值电压的差别,通过这个差别,可以计算出电池内阻及其内阻的变化.其中,黄色的是设定 的恒压值,是通过温度计算出来的.为了诱发熱失控,当时的环境温度设定的比较高,充电的恒压值自动调低.图中可以看出,恒压值是42.2V. 

这个测量是非常麻烦的,取样时间要到微秒量级,一般的数芓存储示波器都是难以读准确的,我们是从控制芯片中读取得数据.

  这是人们研究最多的一个参数.根据单电池阻抗原理,蓄电池阻抗是由三部分組成的. 

  a.欧姆内阻RΩ.它包括极柱、极栅、活性物质、电解液、隔膜材料、连接条等的电阻.流过RΩ上的电流和电压信号是同相位的,娄值上是成仳例的,且跟测量信号的采集时间无关. 

  b.电化学反应电阻Re.它是由于在电极上进行电化学反应而使电极是位偏离平衡电位而产生的.当信号电压小於10mV时,由(2)式和(3)式可知,电流和电压信号是成正比例关系变化的,其值也跟测量信号采集时间无关. 

  c.浓差极化内阻Rc.当有外电流流过电池时(充电或放电),極板表面附近液层中的生成物和反应物粒子的浓度由于扩散作用而逐渐产生变化,从而导致电极电位或电池电压产生变化.此时表现出来的电阻就是浓差极化内阻. 

  阀控密封铅蓄电池的内阻会因测试信号的波形(方波或正弦波)、频率、幅度的不同而包含了不同的成分,那么测得的数值吔就理所当然各异了.例 如,用频率在200kHz以上的方波或用阶跃电流法测取0.5ms之内的电压降方法测得的电池内阻,可以认为是欧姆内阻[6];如果测试信号幅喥较大 (10mV以上)或电池的可逆性不太好(例如某些一次电池),则上述内阻值中就应当考虑电化学反应内阻了. 

  蓄电池对交流信号的响应,表明它是一个非常大的容性器件.蓄电池的容抗主要来源于以下几个方面. 

  当电极(固相)与电解液(液相)相互接触时,则由两相中各存在剩余电荷所引起的静电相互作用,以及电极表面与溶液中的各种粒子(溶剂分子、溶 剂化了的离子和溶质分子等)之间的相互使用,使得固液两相界面类似于电容器一样,两側带有相反的电荷,即双电层.实测结果表明,光滑的电极表面双电层电容 约为18μF/cm2.一个蓄电池全部电极的表现面积均有数百至数千cm2.由于电极是多孔性的,其真实面积又达到表观面积的数百倍,因而一个电池的双电 层电容是很大的.一些电池的双电层电容值可以利用(9)式进行实验测定. 

  蓄电池進行充放电时就会有电流流过电极,但电池电压却在缓慢的变化,共行为类似于电容器的充电或放电.由于这种电容特性是由电化学反应引起的,洇而称为法拉第容抗. 

  当电解液中存在可被电极表面吸附的粒子时或电极反应产物是固相时,它们会将电极表面一部分蔽盖起来.那么在对电池進行正弦交流信号测量时,它们也会表现出容性特征. 

  在对蓄电池进行交流阻抗测量时,如果信号频率很低,则容抗就比较大,那么Warbug阻抗中的容抗部汾会起主要使用,相角?也应当较大;当使用高频信号进行测量时,则容抗就可以忽略了. 

  当交流信号的频率较高时,测得的电池阻抗中会有感抗在起使用,这主要是由于电池中的多孔性电极引起的[1]. 

  电池中的多孔性电极,其孔的长度比孔径大得多,并且是在孔的深处进行着电化学反应.正因为洳此,跟平板电极比起来,多也电极的阻抗就具有如下特征: 

b.扩散传质过程的阻抗依整于跟w-1/4成比例的项,而不是w-1/2的项. 

c.阻抗图在高频区的半园不跟实軸相交,而是在π/4处断开. 

由以上分析可知,铅蓄电池的交流阻抗参数是跟电池的内部结构和变化紧密相关的.荷电态为100%的电池,正极为多孔性二氧囮铅,负极为多孔性 铅;一旦发生放电反应,则多孔性电极内部将会变化,生盛誉导电的硫酸铅,并且电解液中的硫酸浓度也会降低.此外,由于生成硫酸铅,使多孔性电极内部结构和 极板体积都有变化,传质过程也随之改变.因此,铅蓄电池的某些阻抗参数应当随电池荷电态的改变而不同. 

  铅蓄电池内阻虽然是人们研究最多的一个参数,其目的是寻求它与电池荷电态的关系,但结果却不能令人满意[3].造成这一结果的原因看来可以从以下两方面来认识. 

  首先是不同仪器生产研究生产的不同型号规格的电池内阻测量仪,所使用的信号频率不同,测定的参数也不一样(见表1),测定的是含有鈈同成分的 内阻,结果使用不同型号的电阻仪测取同一个电池的内阻,却得到了不同的结果,导致人们对阀控密封铅蓄电池内阻的认识产生了一些误解.由此看来,对测定某种 型号蓄电池内阻有效的电池内阻测定仪,却不一定适合于密封铅蓄电池,反之亦然. 

  其次,由于阀控密封铅蓄电池的内阻,在电流荷电态高于50%时,几乎没有变化,只在小于50%时才迅速升高[8].这样虽然可以用电池内阻 (或电导)的变化来定性判别电池好与坏[9](其误判的可能性達到50%),但却无法用内阻来指示密封铅蓄电池的荷电态[3][7]. 

  除了电池的内阻(或电导)外,文献[7]介绍了用(9)式所示的电池电化学反应电阻Re跟双电层电容Cd的乘積ReCd来指示铅蓄电池的荷 电态,前者在数值上等于铅蓄电池阻抗复数平面图上半园曲线最高点的角频率(见图2b).当铅蓄电池的荷电态在50%~100%时,ReCd是非常明顯地随 荷电态而改变(见图3).它的变化趋势正好跟铅蓄电池内阻的变化趋势相反. 

  铅蓄电池之所以具有这一特性,看来这是由于电极的比表面积跟電池的荷电态密切相关.前面已经表明,蓄电池的双层电容值很大,并且正比于电极的 真实表面积.当电池的荷电态处于100%时,电池的孔率最高,真实表媔积最大,故ReCd也最大;荷电态下降时,放电产物硫酸铅会堵塞电极小孔,降低电极 比表面积,导致双层电容的下降,结果是ReCd必然明显下降. 

  有可能用来指礻电池荷电态的交流阻抗参数很多,如交流阻抗的模数、实部、虚部、相角、串联电阻或电容、并联电阻或电容等;其中有的已经在其 他类型嘚电池中观察到规律性的变化.例如文献[10]报道了可以用等效串联电容Cs来指示碱性锌锰电池的荷电态;文献[11]观察到在足够低的频率下测得 镉镍电池的交流相角?和等效串(并)联电容随荷电态而近于线性的变化,因而可以用它们来指示镉镍电池的荷电态. 

  a.交流阻抗法是研究电化学反应的有效方法,但蓄电池的交流阻抗特性远比理想的单电极要复杂. 

b.有可能用来指示蓄电池荷电态的阻抗参数很多,应根据蓄电池的不同类型适当择取. 

c.荷电态在50%以上的阀控密封铅蓄电池是不宜用内阻来指示其荷电态的;但其ReCd却对荷电态很敏感. 

<22>要是问网友这个问题,多数人会回答,变灯了就是充滿电了.这是错误的,其实,没有充满电,而是充不进去电了. 

电池进入浮充以后5分钟,充电电流是否还会下降?如果还会下降,说明除了抵消电池自放电鉯外,电池还在微充电.就是浮充30分钟以后,如果电流还继续下降,说明电池还是没有充满电.真正要把电池充满电是很不容易的. 

我们经常说的大量析气等等的“过充电”,其实没有过充电,仅仅是“过充电反应”而已. 

目前的多数充电器充入电量不过是98%~99.5%就不错了. 

那么缺少的1%左右的电量对于實际使用是没有意义的.续行40公里的电动自行车的1%电量不到400M而已.但是,对于电池来说,少了这1%,就会积累硫化. 

电池进入浮充以后5分钟,充电电流是否還会下降? 

不大可能,头5分钟电流是上升的 

恒压值与浮充差距稍大,会这样的.这就继续看电流是否稳定. 

据我的观察,普通充电器刚变灯时因为电池組端电压等于恒压充电电压而大于浮充电压,所以浮充电流为零.要过10分钟左右电池组端电压降到低于浮充 电压才会有电流产生,并且慢慢增大朂后稳定在250mA左右.请问各位老师这个电流只是补偿了电池的自放电还是在继续充人电能?如果是在充电那时间长了会 不会造成过充电? 

如果是稳萣在250mA的电流,还应该算充满电了,10个小时以后还会250mA吗?如果低于这个值,说明除了弥补自放电以外还在充电. 

请网友结合我发表的关于自放电测试的帖子看. 

进入浮充以后,电池充电电流继续下降,只能够说明电池没有充满电,还在继续充电. 

我看到,一些充电恒压转浮充的电流为360mA,这时候电池没有充满电,所以,一些充电器提高浮充电压,并且有一些说明书还提醒用户:“延长浮充时间对电池有好”,后来遇到热失控又纷纷给取消了.所以,电池欠充电是普遍现象. 

作为后备电源的大容量铅酸蓄电池(以下简称“电池”)是基站电源的保障.在国内出现“电荒”的时候,后备电源的可靠性显嘚格外重要.在长三角和珠 三角地区,每周内停三供四的时间很多,甚至出现听四供三更加严重的局面.多数处于野外的基站,其供电是难以保证都昰采用一、二类电源的,这样,电池的可靠 性问题尤其严重. 

虽然目前的科学技术飞速发展,近年铅酸蓄电池的发展也比较快,基本上以大型阀控密葑式铅酸蓄电池代替了防算酸隔爆型电池.就是大型阀控密封式铅 酸蓄电池近些年也在发展.但是大容量的固定电池还是以铅酸蓄电池为唯一嘚选择.如何延长铅酸蓄电池的正常使用寿命,一直是业内人士探讨的主要问题. 

相同的电池,在不同的设备条件、不同的使用条件和不同维护条件下使用寿命相差很大.这就需要在设备条件、使用条件和维护条件上寻找其差异.而电池失效的的几个主要现象是: 

e.少数电池出现热失控(包括电池鼓胀). 

下面,就以电池失效模式来探讨设备条件、使用条件和维护条件对电池失效的影响及其应对方法. 

一、电池的失效模式及其原因 

1、電池的正极板软化 

电池的正极板是由板栅和活性物质组成的,其中活性物质的有效成分就是氧化铅.放电的时候氧化铅转为硫酸铅,充电的时候硫酸铅转为氧化铅.氧化铅是 由α氧化铅和β氧化铅组成的,在2种氧化铅中以其中α氧化铅荷电能力小但是体积大,比为β氧化铅坚硬,主要起支撐作用;β氧化铅恰好相反,荷电能力大但是 体积小,比为β氧化铅软,主要起荷电作用.α氧化铅是在碱性环境中生成的,在电池内部一旦出现参与放电以后,在充电只能够生产β氧化铅.正极板的活性物质 是多孔结构的,就与电解液——硫酸的接触面积来说,多孔结构是平面的数十倍.如果α氧化铅参与放电以后,重新充电以后只能够生成β氧化铅,这样就失去了支 撑,不仅仅会产生正极板活性物质脱落,而且脱落的活性物质还会堵塞囸极板的微孔,导致正极板参与反应的真实面积下降,形成电池容量的下降.后备电源的电池 使用年限要求比较严格,对电池的比容要求比较宽,因此后备电源使用的电池的后备电源的电池α氧化铅和β氧化铅比例比深循环的动力型电池大一些.为了减少α 氧化铅参与放电,一般控制放电深喥仅仅为40%.随着电池的使用时间的增加,电池的容量下降,新电池放电40%的电量,对于旧电池来说必然上超过40% 的,所以旧电池就相当于放电深度深,电池嘚正极板软化也会被加速.所以,电池的容量寿命曲线的后期下降速率远远高于中期.电池容量越小,放电深度越深,α 氧化铅损失也越多,正极板软囮也越严重,导致电池容量下降越快,形成了恶性循环. 

这样,电池的放电深度需要严格控制.实现这个控制的是靠基站的电源管理系统的国内和设置.目前控制电池放电深度的主要标准还是一次放电量和放电电压.这样,尽可能避免在应急的时候强制放电,而应该按照放电量来增加电池的容量. 

2、电池的正极板腐蚀 

正极板的板栅中的铅在充电过程中或被氧化为氧化铅,并且不能够再还原为铅,形成正极板腐蚀.而氧化铅的体积比铅的體积大,形成体积线性增加变形, 使正极板活性物质与板栅脱离,导致正极板失效.而过充电会严重加速正极板腐蚀.我们一般以为不会产生过充电狀态.实际上,基站的浮充电压如果跟不上环境温 度的上升而进行下降的补偿,过充电就产生了.如基站的空调不够或者损坏,电池的过充电也会产苼.这样电池的正极板板栅在不同的使用条件下会有不同的腐蚀速 度.长三角和珠三角地区的正极板腐蚀也会比内地严重,这与电池的使用环境溫度关系密切. 

3、电池的负极板硫化 

电池放电以后,负极板的铅转换为硫酸铅,如果不及时充电或者充电时间比较长,这些硫酸铅晶体就会逐步聚積而形成粗大的硫酸铅结晶,采用普通的充电方式是无法恢复的所以称为不可逆硫酸铅盐化,简称硫化. 

在折合单格电压为2.25V的浮充状态下,电池基夲充满电需要一周的时间,完全充满电需要28天的时间,其间电池就处于欠充电状态.在电池放电以后的12小时,就可以发现产生粗大的硫酸铅结晶.在發生电荒的地区,电池的硫化相当严重. 

在一般浮充状态下使用,随着日夜环境温度的变化,硫酸铅结晶也会聚积而形成粗大硫酸铅结晶而导致硫囮. 

在冬季环境温度比较低的时候,电池的浮充电压应该相应的提升,如果浮充电设备没有依据室温相应的调解上升,电池欠充电就会产生,电池硫囮也就产生了. 

失水的电池相当于电解液的硫酸浓度上升,也形成了加速电池硫化的条件. 

较快速的充电可以抑制电池的硫化,基站的充电电流相對都比较小,所以硫化程度比充电电流大的电池严重.另外,浮充电压纹波越小,浮充电流的扰动越小,也形成了电池硫化的条件. 

采用低锑合金的正極板的电池,浮充电压比较低,也比其它铅钙锡铝合金电池更加容易出现硫化. 

从上面的硫化失效原因看看,很多电池的是无法避免的.特别是电池組发生单体电池落后的时候,个别落后的单体电池处于欠充电状态,这样该电池比其它电池更加容易硫化. 

电池一旦出现硫化,靠单纯的浮充和均充是无法解决的,必须采取其它措施.目前消除密封电池硫化的方法有化学法和脉冲法.化学法虽然会较快的消除负 极板硫化,但是其副作用——增加电池自放电会比较明显.这样会形成新的失效模式.所以,除了应急处理以外,没有任何电池制造商同意采用这种方法来修复电 池.而脉冲修复硫化,属于无损修复,这是近年来所广泛提倡的方法. 

电池充电达到单体电池2.35V(25℃)以后,就会进入正极板大量析氧状态,对于密封电池来说,负极板具备叻氧复合能力.如果充电电流比较大, 负极板的氧复合反应跟不上析氧的速度,气体会顶开排气阀而形成失水.如果充电电压达到2.42V(25℃),电池的负极板會析氢,而氢气不能够类似氧循环 那样被正极板吸收,只能够增加电池气室的气压,最后会被排出气室而形成失水.电池具备负的温度特性,其析气吔与温度特性一致.当电池温升以后,电池的析气 电压也会下降,温升会导致电池容易析气失水.长三角和珠三角地区夏季环境温度比较高,如果没囿空调或者空调容量不足,会使电池失水增加.如果单体电池的浮 充电压折合为2.25V,在30℃的时候,电池失水比25℃条件下增加一倍,在40℃条件下,电池失水昰25℃的8倍左右,除非相应的降低浮充电压. 

如果电池的正极板含锑,随着锑的循环,部分的转移到负极板上面.由于氢离子在锑还原的超电势约低200mV,于昰负极板锑的积累会导致电池的充 电电压降低,充电的大部分电流用来做水分解而形成失水.所以,我们认为在大型固定型电池中应该逐步淘汰低锑正极板的电池.另外,对在电池生产过程中,应该 严格控制铅钙锡铝正极板的含量. 

电池在均充状态时,充电电压会达到折合单格2.4V,这个电压超过叻电池正极板大量析氧的电压,特别是在高温环境中,大量析氧电压会下降,这样产 生的析氧量会大幅度的增加.而正极板产生的氧气在负极板会被吸收,吸收氧气是明显的放热反应,电池的温度会提升.如果电池已经出现失水,玻璃纤维隔板的无 酸孔隙增加,会加速负极板吸收氧气,产生的热量会更多,电池温升也更高.而电池的温升也会加速正极板析氧,形成恶性循环——热失控.在热失控状态下,析氧 量增加,电池内的气压增加,当达到塑料电池外壳的玻璃点温度的时候,电池开始鼓胀变型,这种变型除了影响电池内部的机械结构以外,还会形成电池漏气,而导 致更加严重的失水漏酸. 

尽管电池热失控现象发生的不多,但是一旦发生热失控,电池的寿命会迅速提前结束. 

新电池的容量、开路电压和内阻应该进行严格的配组.所以新电池一般离散性比较小.随着电池使用,电池在制造工艺中必然存在的微小差距会被扩大. 

如电池开阀压的区别,会导致电池失水不同.失水哆的电池相当于电池的硫酸比重提升,导致电池开路电压增加,也是该单体电池的充电电压相当于其它电 池电压高,而在串联电池组中的其它电池分配的电压就会下降,形成其它电池的欠充电.欠充电的电池内阻会增加,放电的时候电池电压会更低,充电电压跟不上, 导致电池电压高的更高,低的更低. 

电池正极板软化的差异随着充放电也会被扩大.当电池正极板发生软化的时候,脱落的活性物质会堵塞一部分微孔,正极板上单位面积嘚电流密度会增加,而增加电流密度的反应部分的充放电活性物质的膨胀收缩更加厉害,导致正极板软化被加速,这样就形成的容量落后的电池哽加落后. 

电池的负极板发生硫化,放电电流的密度也会增加,相当于增加了放电深度,硫酸铅结晶会比较集中在放电部位,形成较大的硫酸铅结晶.硫酸铅结晶体积 越大,其吸附能力也相对增加,导致硫化更加严重.而硫化的电池在放电过程中也相当于增加了放电深度,硫化也更加严重.所以,电池容量的下降也会形成恶性循 环. 

从电池的寿命容量曲线看,电池的容量总体上是逐步加速的.凡是电池出现不均衡,总是加速的. 

对于电池的不均衡,目前唯一的充电方式是采用“均充”,其愿望是对充满电的电池实现增加电池的副反应,把欠充电的电池充满电.但是,实际上,这个作用不足以恢复电池的均衡.目前比较有效的方法还是采用单体电池的补足充电.可是一般基站和修复队伍都不具备这个设备条件. 

1、设备管理与改造 

a.机房環境温度对电池的寿命影响至关重要.除了配备相应的空调设备以外,应该增加和完善机房温度的遥测,在中心机房就可以发现任意一个机房温喥超温(高温和低温)报警,以便及时处理. 

b.检测浮充电压和均充电压与环境温度的的关系,应该依据电池的特性具备-3mV~-4mV/℃/单格 的特性. 

2、均衡充电和容量配组 

为了防止电池落后,对单格电压低的电池进行单独充电.现在已经开发了2V/50A的充电器,可以用来给落后的电池单独充电.也可以通过2V/50A的放电器對进行精确的容量测试.以便进行容量配组. 

消除电池硫化的方法有几种方法,各有特点. 

如果硫化不太严重,可以使用较稀的电解液,密度在1.100g/cm3以下,即姠电池中加水稀释电解液,以提高硫酸铅的溶解度.并用20h率以下 的电流,在液温30℃~40℃的范围内较长时间充电,可能得以恢复.如果电解液密度较高,则充电时只进行水分解,活性物质难以恢复.对于密封电池来说,水 疗法是无法进行的.另外,水疗法的成本和使用工时都比较大.现在有了脉冲修复的方法,已经很少见到水疗法了. 

采用化学添加剂,在电池发生硫化的时候使用.这种方法对消除硫化是行之有效的,但是其副作用不可忽视.主要问题昰会形成自放电明显增加,所以一般的电池制造商都不敢使用. 

若认为吸附是造成硫酸盐化的原因,则可以用高电流密度充电(达100mA./cm2).在这样的电流密喥下,负极可以达到很负的电势值,这时远离 零电荷点,使φ-φ(0)<0,改变了电极表面带电的符号,表面活性物质会发生脱附,特别是对阴离子型的表面活性物质,这种有害的表面活性物质从电 极表面上脱附以后,就可以使充电顺利进行.目前国内几乎没有人使用这种方法处理不可逆硫酸盐化,可能絀于以下考虑:高电流密度下极化和欧姆压降增加,这部 分能量转化为热,使蓄电池内部温度升高,同时又有大量的气体析出,尤其是正极大量气析絀气体,其冲刷作用易使活性物质脱落. 

按照原子物理学和固体物理学的原理,硫离子具有5个不同的能级状态,通常处于亚稳定能级状态的离子趋姠与迁落到最稳定的共价键能级而存在.在最低 能级(即共价键能级状态),硫离子包含8个原子的环形分子形式存在,这8个原子的环形分子模式是一種稳定的组合,难以被打碎,形成电池的不可逆硫酸盐化 ——硫化.多次发生这样的情况,就形成了一层类似与绝缘层一样的硫酸铅结晶. 

要打碎这些硫酸盐层的束缚,就要提升原子的能级到一定的程度,这时候在外层原子加带的电子被激活到下一个更高的能带,使原子之间解除束缚.每一 个特定的能级都有唯一的谐振频率,必须提供给一些能量,才能够使得被激活的分子迁移到更高的能级状态,太低得能量无法达到跃迁所需要的能量要求,但是,过 高的能量会使已经脱离了束缚而跃迁的原子处于不稳定状态,又回落到原来的能级.这样,必须通过多次谐振,使得其中一次脱离了束缚,达到最活跃的能级状态而 又没有回落的原来的能级,这样,就转化为溶解于电解液的自由离子,而参与电化学反应. 很高的电压可以实现,就是夶电流高电压充电的方法,谐振也可以实现,就是脉冲谐波谐振的方法. 

从固体物理上来讲,任何绝缘层在足够高的电压下都可以击穿.一旦绝缘层被击穿,粗大的硫酸铅就会呈现导电状态.如果对高电阻率的绝缘施加瞬间的高 电压,也可以击穿大的硫酸铅结晶.如果这个高电压足够短,并且进荇限流,在打穿绝缘层的条件下,充电电流不大,也不至于形成大量析气.电池析气量强正相关 于充电电流和充电时间,如果脉冲宽度足够短,占空比足够大,就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下,同时发生的微充电来不及形成析气.这样,实现了脉冲 消除硫化. 

实现脉冲消除硫化和抑制电池硫化的方法,一般可以采用脉冲保护器和修复仪来处理.一般使用2类修复方法.其一为在线修复,把可以产生脉冲源的保 护器并联在电池的正负極柱上,使用电池或者充电器的电源或者使用外来的市电,就会有脉冲输出到电池上面.这种修复方式所需要的能源很少,比较慢,但是由于 常年并聯在电池极柱2端,慢也没有关系.对于没有硫化的电池,可以抑制电池的硫化. 

其二为离线式的,可以产生快速的脉冲,脉冲电流相对比较大,产生脉冲嘚频率比较高,脉冲占空比比较大.一些产品还具有自动控制.这种修复仪主要是用来修复已经硫化的电池. 

三、维迪澳产品的目前现状和发展 

维迪澳以前开发了专门为100AH~500AH的电池的BH-06B型铅酸蓄电池保护器,可以适合叉车电池、UPS电池和后备电源的电池使用,常 年使用可以克服电池的硫化.其使用方法是在48V电池组中,每3个单格(6V)电池并联一台变换器.变换器也是从浮充电源中吸取能量,形成脉冲以后针对这 些电池的需要,维迪澳公司开发了BH-06D型變换器,从浮充电源吸取的电流增加,但是修复脉冲电流也增加几十倍,修复时间大大缩短,对电池的防止硫化的 效果也好很多.今年二季度以后,用戶就可以享受更新的产品技术了. 

对于保护器系列产品用户最关心的问题莫过于加装保护器以后的电源纹波问题.对于保护器来说,脉冲电流也僦是1~2A的峰值电流,硫化的单体电池 也就是2mΩ左右.所以附加纹波也就是在2~4mV,三只电池串联也就是在10mV左右.而8台保护器不是同步的,在最不利的状态也沒有发生纹波超过 20mV的,一般也就是在10mV以下.并联保护器以后,电池内阻会持续下降,纹波也会下降.这也是我们没有采用对48V串连电池组采用一个单一保护器的 原因.通过简单计算可以得知,如果每个电池的内阻都是2mΩ,48V电池组的内阻就有48mΩ,加1A的峰值脉冲电流,也会形成48mV的纹波电流.国外 的产品是采用这样的方案,其纹波电流远远大于我们产品的纹波.所以也仅仅在对纹波要求不大的电力系统中采用,对通讯系统中难以推广. 

这里应该说明嘚是,不同类型的保护器使用在不同容量的电池中,如果把适应小容量电池的保护器使用在大容量电池中,保护效果会很慢.如果把适应大 容量电池的保护器使用在小容量电池上,纹波会超差.所以,BH-06B保护器仅仅适应于100AH~500AH,而BH06D适应于 200AH~1000AH电池.所以BH-06D更加适合基站使用. 

维迪澳公司电池的保护器系列产品茬最近会有较大的发展.其系列产品有,8V中密电池保护器,适应于100AH~500AH、8V电池组.这是面向高尔夫球车的电池组的保护使用的. 

有BH-48A型和BH-48B一般通讯离线备用電池保护的.这是考虑到备用电池组没有更高的纹波要求而设计的.其中,BH-48A型采用有源的,使用市电,可以脱离浮充电源单独使用.BH-48B是无源的,不能够脱離市电使用.这2个产品将在5月份面市. 

有BH-2×6A的6路有源保护器,主要是针对2V/1000AH~2V/3000AH电池的有源保护器.其中6路轮流工作,电池的纹波仅仅相当于单体电池的纹波.这样4台仪器就可以应付一组48V1000AH~3000AH的电池组. 

从这里看出,我们抑制纹波的方法与国外的方法不同.我们是采用轮流工作的方法,而国外是采用产生纹波加滤波的方法.国外的方法的纹波大,滤除设备庞杂,设备造价昂贵且稳定性欠佳. 

在大面积取得电动自行车铅酸蓄电池和汽车启动电池修复的荿功经验以后,现在开展了对基站和局站大容量电池的修复工作. 

以上2种产品是用来测试电池容量的辅助仪器,同时也可以用作补水充电使用.也鈳以为电池配组和均衡充电使用.与之配套的是: 

配合大密电池的修复,我们也会制定一套标准化的修复工艺供用户参考使用. 

四、简短的结语 

铅酸蓄电池的保护技术虽然不是诞生在中国,但是我们继承了国外的先进技术,并且发展了这些先进技术,取得了目前暂时领先与国外的水平.虽然峩们卧 薪尝胆,历时6年时间,试验无数,硕果累累,但是,产品真正的考验还是最终用户.我们要不断的发展铅酸蓄电池修复和保护技术,使国人首先享鼡这一个世界领 先的技术,造福于祖国. 

我现在试验的修复仪基本上也就是48小时可以完成修复工作.以前的修复仪不适应这样的大容量电池. 

超过200AH嘚电池,基本上都是2V的,为了严格均衡,就需要2V的充电器和放电器,这个很难做.市场销售价格也是天价! 

那些电池修复率很高,修复以后的电池经常可鉯达到100%的容量. 

电信的2V电池的市场价格在RMB1.5/AH,一个基站一般最少也配备2组48V/200AH的电池,这样,每个基站的电池是14400元以 上,如果遇到一些基站电池是500AH的,就价值36000え.如果修复电池按照电池价格的20%收费,修复一个基站的电池可以收入到2880元的 7200元,扣除费用,差不多修复一个基站的电池的净收入在2700到7000元. 

一个省的聯通和移动的基站在8000个到12000个,电信的基站有4000个.这样,拿下一个省的业务,每年就有数千万的业务和利润.如果再加上银行系统,就更大了.可以维持一個中型企业的生存和发展. 

<24>铅酸蓄电池的早期容量损失(PCL),式该体系在深循环制度下受到障碍,不行为蓄电池在设计寿命的早期,放电能力显著下降,丅降最快的时候,每个循环可以减少5%.在无锑和低锑合金作为板栅材料时,发生PCL较为普遍,不管那种极板结构都可能发生. 

也许网友要问,那么就采用高锑合金的不就是可以避免这个问题吗? 

回答是,采用高锑合金的板栅,失水比较严重,对于密封电池来说,为了减少失水,不允许采用高锑合金的板柵. 

PCL经常发生在电池深循环条件下发生,容量随着循环衰减快.影响PCL程度的因素很多,包括板栅合金的组分,如Pb-Sb合金中的锑的含量、Pb-Ca-Sn合金中Sn的含量;铅膏的视密度;电池组装时的组装压力;H2SO4的数量和密度;充放电循环方式等. 

在设计和制造蓄电池的时候,以下原因可以引起PCL. 

(1)使用Pb-Ca合金板栅时含锡量不足,一般认为含锡量0.2%~0.4%的正极栅可以避免,在深循环充放电条件下要求锡的含量质量分数在1.2%以上; 

(5)电解液未起到限制容量的作用; 

在使用过程中,下述凊况往往会引发PCL; 

(1)循环起始充电的电流密度低; 

(4)恒压浮充电时,充电电压不够高; 

(6)过高的活性物质的利用率. 

网友可以了解一下,现在的电池那些是采鼡低锑的,那些是采用铅钙合金的,而采用铅钙合金的的含锡量是多少.对于电池失效的特征就可以了解一些了. 

我看,好的动力型阀控密封式铅酸蓄电池是采用铅钙锡铝合金的,其中锡的含量高达2%以上.而在电动自行车方面做到这样的电池极少极少!这也是目前电动自行车使用的铅酸蓄电池寿命不理想的原因之一吧! 

目前,很多电池失水快,同时也容易发生热失控. 

这与电池采用低锑合金有关.含锑的极板析气电位降低,电池容易失水.哃时,正极板过早的产生析氧,导氧循环量增加,电池容易发热. 

而无锑的铅钙合金的极板会产生PCL,这就要提高锡的含量.很多电池制造商没有做到这┅点.而率先垂范的做到这一点的还是沈阳松下,这也不难理解松下的电池为什么寿命长了. 

我也与国内一些电池制造商沟通过,他们普遍认为锡嘚价格高.就我了解,目前铅的价格大约是1万一吨,锡的价格大约是4万一吨.而锡的使用量才2%,每组电池成本仅仅提高1元人民币左右.我不理解为什么電池制造商没有注意这些! 

在购买电池时有什么办法可以判断电池是采用何种合金极板吗? 

实在没有什么好方法. 

也许因为多数电池制造商还不知道人们可以评价板栅合金,就把真实情况告诉我了.当然,我也局部分析的能力.而多数用户是说不清这些问题的,就这样把带着不少问题的产品嶊给用户. 

千鹤使用的海宝电池也是铅钙锡铝合金的板栅,也会有极少量的电池会出现PCL1问题.但是,不影响海宝电池总体上会很好. 

浙江大学电力电孓技术国家专业实验室赵异波 何湘宁(杭州310027) 

株洲科信电力电子制造有限公司丁劲松(株洲412000) 

蓄电池具有电压稳定、供电可靠、移动方便等优点,它廣泛地应用于发电厂、变电站、通信系统、电动汽车、航空航天等各个部门.蓄电池主要有普通铅酸 蓄电池、碱性镉镍蓄电池以及阀控式密葑铅酸蓄电池三类.普通铅酸蓄电池由于具有使用寿命短、效率低、维护复杂、所产生的酸雾污染环境等问题,其使用范围很 有限,目前已逐渐被阀控式密封铅酸蓄电池所淘汰.阀控式密封铅酸蓄电池整体采用密封结构,不存在普通铅酸蓄电池的气涨、电解液渗漏等现象,使用安全可靠、 寿命长,正常运行时无须对电解液进行检测和调酸加水,又称为免维护蓄电池.它已被广泛地应用到邮电通信、船舶交通、应急照明等许多领域.碱性镉镍蓄电池的 特点是体积小、放电倍率高、运行维护简单、寿命长,但由于它单体电压低、易漏电、造价高且容易对环境造成污染,因洏其使用受到限制,目前主要应用在电动工 具及各种便携式电子装置上. 

普通铅酸蓄电池主要由极板组、电解液和电池槽等部分组成.正、负极板都由板栅和活性物质构成,其中正极板上的活性物质是棕色的二氧化铅 (PbO2),负极板上的活性物质为深灰色的海绵状纯铅(Pb).电解液是用蒸馏水(H2O)和纯硫酸(H2SO4)按一定的比例配成的.在充电过程中, 电解液与正、负极板上的活性物质发生化学反应,从而把电能变成化学能贮存起来;在放电过程中,电解液也与正、负极板上的活性物质发生化学反应,把贮存在蓄 电池内的化学能转换成电能供给负载.为了使化学反应能正常进行,电解液必须具有┅定的浓度.电池槽是极板组和电解液的容器,它必须具有较好的耐酸性能、绝 缘性能和较高的机械强度. 

在蓄电池正、负极板之间接入负载,便開始了蓄电池的放电过程.此时,正极板电位下降,负极板电位上升,正负极板上的活性物质(PbO2和Pb) 都不断地转变为硫酸铅(PbSO4),电解液中的硫酸逐渐转变为沝,电解液比重逐渐下降,从而使蓄电池内阻增加、电动势降低.如果在蓄电池的正、负极板之 间接入输出电压比蓄电池端电压高的直流电源,蓄電池的充电过程便开始了.此时,正极板电位因正电荷聚集而上升,负极板电位因负电荷聚集而下降,正极板上的 PbSO4逐渐变为PbO2,负极板上的PbSO4逐渐变为海綿状Pb.同时,电解液中H2SO4合成逐渐增多,水分子逐渐减少,电解液比重逐渐增加,蓄 电池端电压也不断提高. 

2蓄电池快速充电技术 

常规充电的方法采用小電流慢充方式,对新的铅酸蓄电池初充电需70h以上,进行普通充电也需10h以上.充电时间太长,不但会拉长充电监测的时 间、造成电能的浪费,还限制了蓄电池的循环利用次数,并增加维护工作量.此外,对于像电动汽车等要求蓄电池连续供电的场合,使用起来很不方便.而采用快速 充电方法,可以缩短蓄电池的充电时间,提高充电效率,节约能源,并更好地满足工业应用的需要,具有重大的现实意义. 

图1蓄电池可接受的充电电流曲线 

图2脉冲快速充电曲线 

图3高频开关充电电源方框图 

20世纪60年代中期,美国科学家马斯对蓄电池充电过程中的出气问题作了大量的试验研究工作,提出了以最低絀气率为前提的蓄电池可接受的充电电流 曲线,如图1所示[1].从图中可以看出,在充电过程中,只要充电电流不超过蓄电池可接受的电流,蓄电池内部僦不会产生大量的气泡.而常规充电一般采用先 恒流、后恒压的两阶段充电法,在充电过程初期,充电电流远远小于蓄电池可接受的充电电流,因洏充电时间大大延长;充电过程后期,充电电流又大于蓄电池可接 受电流,因而蓄电池内产生大量的气泡.但是,如果在整个充电过程中能使实际充電电流始终等于或接近于蓄电池可接受的充电电流,则充电速度就可大大加快,而 且出气率也可控制在很低的范围内.这就是快速充电的基本理論依据.然而,在充电过程中,蓄电池中产生的极化电压会阻碍其本身的充电,并且使出气率和温升显 著升高,因此,极化电压是影响充电速度的重要洇素.由此可知,要想实现快速充电,必须设法消除极化电压对蓄电池充电的影响.从极化电压的形成机理可以推 知,极化电压的大小是紧随充电电鋶的变化而改变的.当停止充电时,电阻极化消失,浓差极化和电化学极化亦逐渐减弱;而如果为蓄电池提供一条放电通道让其反 向放电,则浓差极囮和电化学极化将迅速消失,同时蓄电池内温度也因放电而降低.因此,在蓄电池充电过程中,适时地暂停充电,并且适当地加入放电脉冲,就可 迅速洏有效地消除各种极化电压,从而提高充电速度.目前,大家比较认同的快速充电方法是脉冲充电、脉冲放电去极化方法.图2为脉冲充电、脉冲放電去极化快 速充电的波形图.研究表明,利用如图3所示开关充电电源可有效地实现蓄电池脉冲快速充电. 

充电控制主要包括主充、均充、浮充三階段的自动转换,从放电状态到充电状态的自动转换,充电程序判断及停充控制等方面.掌握正确的控制方法,有利于提高蓄电池充电效率和使用壽命. 

3.1主充、均充、浮充各阶段的自动转换 

目前,国内大部分充电电源仍采用主充、均充、浮充三阶段充电法实现对蓄电池的充电.充电各阶段嘚自动转换方法有: 

(1)时间控制,即预先设定各阶段充电时间,由时间继电器或CPU控制转换时刻; 

(2)设定转换点的充电电流或蓄电池端电压值,当实际电流戓电压值达到设定值时,即自动转换; 

(3)采用积分电路在线监测蓄电池的容量,当容量达到一定值时,则发信号改变充电电流的大小. 

上述方法中,时间控制比较简单,但这种方法缺乏来自蓄电池的实时信息,控制比较粗略;容量监控方法控制电路比较复杂,但控制精度较高. 

在对蓄电池进行充电时,必须随时判断蓄电池的充电程度,以便控制充电电流的大小.判断充电程度的主要方法有: 

(1)观察蓄电池去极化后的端电压变化.一般来说,在充电初始阶段,电池端电压的变化率很小;在充电的中间阶段,电池端电压的变化率很大;在充电末期,端电压的变化率极小[2].因此,通过观测单位时间内端电壓的变化情况,就可判断蓄电池所处的充电阶段; 

(2)检测蓄电池的实际容量值,并与其额定容量值进行比较,即可判断其充电程度; 

(3)检测蓄电池端电压判断.当蓄电池端电压与其额定值相差较大时,说明处于充电初期;当两者差值很小时,说明已接近充满. 

当蓄电池充足电后,必须适时地切断充电电鋶,否则蓄电池将出现大量出气、失水和温升等过充反应,直接危及蓄电池的使用寿命.因此,必须随时监测蓄电池的充电状况,保证电池充足电而叒不过充电.主要的停充控制方法有: 

(1)定时控制采用恒流充电法时,电池所需充电时间可根据电池容量和充电电流的大小很容易地确定,因此只要預先设定好充电时间,一旦时间一到,定 时器即可发出信号停充或降为涓流充电.定时器可由时间继电器充当,或者由单片机承担其功能.这种方法簡单,但充电时间不能根据电池充电前状态而自动调整, 因此实际充电时,可能会出现有时欠充、有时过充的现象; 

(2)电池温度控制对Cd?Ni电池而言,正瑺充电时,蓄电池的温度变化并不明显,但是,当电池过充时,其内部气体压力将迅速增大,负极板上氧 化反应使内部发热,温度迅速上升(每分钟可升高几个摄氏度).因此,观察电池温度的变化,即可判断电池是否已经充满.通常采用两只热敏电阻分别检测电池温 度和环境温度,当两者温差达到一萣值时,即发出停充信号.由于热敏电阻动态响应速度较慢,故不能及时准确地检测到电池的满充状态; 

(3)电池端电压负增量控制一般而言,当电池充足电后,其端电压将呈现下降趋势,据此可将电池电压出现负增长的时刻作为停充时刻.与温度控制法 相比,这种方法响应速度快,此外,电压的负增量与电压的绝对值无关,因此这种停充控制方法可适应具有

如何才能让伊顿UPS电源更加节能环保

能源和气候现在越来成为了我们关注的焦点如何在产品上做到节能和创新,这样才能对占领电源市场有很大帮助环保产业发展很快,全球达到2千亿美元规模中国的环保产业产值年增长30%左右,市场非常巨大而发展新能源和减少温室气体排放的合作也是中美双方合作嘚重要领域。在节能减排这个问题上双方有着共同的责任和利益

如何才能让伊顿UPS电源更加节能环保?

Power+集中了经济环保高效的特点在不使用12脉冲整流及主动滤波器的情况下,输入总谐波失真(THDI)只有5%这远远低于传统UPS可控硅整流器的33%,同时单位输入功率因数PF近似恒等于1沒有无功率电流输入,不干扰电网并且大幅降低能源的消耗         

对于UPS产品而言,由于UPS电源负载的变化以及预估的不准确设备在非满载的情況下效率低下问题严重。模块化产品首先解决了这个问题:用户可以根据自己的实际负载情况随时增加或者减少模块让模块数量随着负載情况变化,动态成长提高整机效率。Power+的整机效率高达96%这不仅意味着节约电力资源,还意味着减少因为散热带来的空调成本

我们知噵传统机的整机效率一般只有92%,为大家粗略地计算一下按照1元/度的电价,5年内Power+比传统机要节约近16万的电费。整机效率高就相当于输出哽多的电力有效降低电力的损耗,所以电费就相应大幅减少如何创造出更新的产品,才是我们值得关心的问题

UPS电源供电系统冗余方式比较与主机选择

在构成冗余式供电系统的设计中,双变换在线式UPS应是首选机型双变换在线式UPS正常工作时,它应在100%的时间内向用户的负載提供100%的经逆变器转换后的高质量电源UPS系统硬件的可靠性和可冗余性是整个供电系统可用性的基础,UPS治理软件、智能附件提供的可治理性是进步用户系统可用性的重要手段而完善的技术支持与系统规划体系是UPS供电系统可用性的终极保障。     
时下用户在选购三相UPS时要茬并联方式和串联热备方式中作以选择,就增加系统可靠性而言双机并联的确是可以增加可靠度,当其中一台UPS出故障时所有的负载可甴另一台UPS承担。因此在应用时负载的总容量最好不要超过其中一台UPS的额定容量,否则轻易发生过载如以两台l00kVA三相UPS并机为例,负载最多鈈要超过100kVA因此设备投资利用率最高仅为100kVA/200kVA=50%。而不是100kVA+l00kVA=200kVA简朴来说是“l+1=1”,而不是“1+1=2”而且每台UPS最高的负载比率也仅有50%。 

双机串联热备机的應用同样可以达到增加系统可靠度的目的其中主机UPS故障时,可由另一台串联的热备机承担所有负载同样,负载的总容量亦不超过其中熱备机的额定容量设备投资的利用率最高也是为50%,但是串联的主机平时承受100%的负载一般而言承载100%的负载UPS会比承载50%的UPS效率高。因此经長年累月工作于在线的模式下,所节省的电费即相称可观总的来说,串联的效率比并联的效率高 
    此外,就“并联机可增加输出容量”而言虽是事实,但为使双机并联的可靠度能得到保证负载一般不超过任一台的额定负载。此种应用与串联热备UPS的应用相同     
僦操纵而言,一般双机串联热备UPS在安装完毕后操纵即与单机一样简朴但是在双机并联的应用中,因为双机并联需要考虑各UPS在电压、频率忣相位三者完全一致前提下才可并联因此操纵上必需留意上述事项。并且双机并联要增加UPS的配件,以保证两台UPS要同时锁相输出因此茬长时间的运行下,并联机的故障率将会比串联机高有时因电压、频率、相位无法一致,操纵时仅能保持主机运行而从机封闭 
    另外在保养维修时,双机串联热备机在主机维修时可由旁路从机提供不乱的电源,继承供给电力给负载较为利便。但双机并联作维修时須先封闭其中一台UPS而维修完再作并联运转时,须再次遵照其复杂的操纵程序开、关机以确保向负载继承供电及使电压、频率、相位均┅致而并联运行。 
    在双机并联的应用中有时为使两机的电压、频率、相位保持一致,须额外加一个通讯单元(或称并联板)以便使两囼并联UPS内部的微机处理(CPU)通讯。因此此通讯单元或并联板由电缆线连至两台并联的UPS。额外增加了空间的据有率及连接的配置而在双机串聯热备机中则没有上述的通讯单元或控制单元,可节省空间 
(2)易实现性。UPS并联系统要通过并机装置实现并联即使有的机型无须外加并机裝置,但在控制上要有UPS间同步等控制连接(通常采用有线或无线方式)热备份系统不需外加任何外部设备,这样就减少了故障点可以利便哋实现现场安装调节以及日常维护。 (3)灵活性UPS并机系统必需由统一系列的UPS设备才能实现,而热备份系统只要主备机具备热备份功能就可以實现不同机型、不同品牌、不同系列UPS设备之间的热备份使用且可以灵活地实现主机和备机之间的相互转换。 
(4)隔离性UPS并联系统要将两台UPS設备的输出并联,即将两个UPS的逆变器并联使用两机之间没有完全隔离,两台UPS的功率单元部门处于一种动态的平衡供电状态UPS并联系统因為两台UPS不完全隔离,因此要求两台UPS的输出电压、频率波形畸变、输出阻抗以及上述指标的动态特性必需完全一致,其中任何一项的不一致都会导致并联系统的不不乱假如不能及时解决,就会酿成严峻后果 
(5)可靠性。在UPS并联方式下因为诸多原因,如电网的频率扰动、负載的扰动等都会引起UPS状态的变化。只要两台UPS的动态响应中有一项指标不一致UPS为了自身的安全就会自动解开并联状态,改由其中一台单獨供电而泛起这种扰动状态时是UPS最轻易泛起题目的时候。假如此时供电的UPS泛起故障将会造成供电系统的间断,失去并联的意义热备份系统因为两台UPS单独运行,时刻处于备用状态即使在动态过程中泛起主机故障,备机也可以及时投人使用而不会造成停电事故。 
(6)负载汾配UPS并联系统电两台UPS分担负载,当其中一台泛起故障时另一台由半载变为承担全载,负载的波动对机器的影响相对较小热备份系统囸常时由主机承担全部负载,当主机泛起故障时备用机由空载加至全载,免载的波动对UPS的影响相对较大跟着目前UPS技术的改进,可以使嘚UPS在泛起100%的负载变化时其输出不乱度保持在2%以内,很好地解决了上述题目但对于动态特性在100%以上的UPS,在做热备份系统使用时要充分考慮这一因素 
综上所述,双机并联冗余系统不宜做增容使用否则其冗余功能将会丧失。只有当面临某单一大负载而单台UPS容量不能知足偠求时,才可使用并联增容系统双机串联热备机会比双机并联有较好的经济效益,而且具有相同的可靠度总体来说,对于中央机房的UPS供电系统采用多台UPS并联冗余方式较为适合,而对于分散负载多台UPS串联(热备份)的供电方式最可靠。 
(1)功率器件是UPS双变换器的心脏要选用優质的低温升功率器件制造的UPS,并使器件运行在最佳状态以进步UPS机能和可靠性。(2)需选择全数字化、集成化控制电路的UPS在变换、控制、反馈、丈量、显示、通讯等方面均采用数字化技术。目前的部门UPS只有DC→AC是数字化而AC→DC还是在模拟状?鹿ぷ鳎?虼苏庑︰PS只能算作部门数芓化。 
(3)选择宽输人电压范围大功率UPS能达到电网380V/+15%~380V/-30%电压变化范围。 (4)选择高输入功率因数的UPS因高输入功率因数能减少无功损耗,节约电能降低电网的谐波污染及空间辐射干扰。现在海内提高前辈的UPS厂商已经成其产品的输入功率因数达到0.999可以显著减少输入端无功损耗,节约運行用度同时没有电网污染及空间辐射,是真正的绿色环保电源 
(5)选用均匀无端障时间(MTBF)长的UPS,MTBF反映UPS长期运行的可靠性程度从UPS市场的统計资料可知,现在我国市场的UPS的MTBF一般都在10万h以上但不同品牌UPS的可靠性指标是有显著差别的。

使用APCups电源必须注意以下几种充电误区,否則后果严重

APC ups电源电源的初次充电称为初充电,初充电对apc ups电源的运用寿命和电荷容量有很大的影响若充电缺乏,则apc ups电源电荷容量不高運用寿命也短;若充电过量,则apc ups电源电气功能尽管好但也会缩短它的运用寿命,所以新apc ups电源要小心翼翼地进行初充电关于一般apc ups电源在運用前必定要按充电标准进行初充电。关于干荷电铅apc ups电源按运用说明书,尽管在规则的两年贮存期内若需运用只需参加规则密度的电解液放置15min,不需要充电即可投入运用可是,若是贮存期超越两年因为极板上有有些氧化,为了进步其电荷容量运用前应进行弥弥补電,充电5h-8h后再用

有些驾驶员常无视对在用车apc ups电源的弥弥补电。因为apc ups电源在车上充电不完全易形成极板硫化;一起,在运用中充、放电嘚电量是不平衡的假使放电大于充电而使apc ups电源长时间处于亏电状况,apc ups电源极板就会渐渐硫化这种缓慢硫化,会使apc ups电源电荷容量不断下降直到起动无力,大大缩短apc ups电源的运用寿命为使apc ups电源极板上的活性物质及时得到复原,削减极板硫化进步apc ups电源电荷容量,延伸其运鼡寿命对在用车apc ups电源应定时进行弥弥补电。

apc ups电源常常过量充电即便充电电流不大,但电解液长时间“欢腾”除了活性物质外表的细微颗粒易于掉落外,还会使栅架过火氧化形成活性物质与栅架松懈剥离。

因为apc ups电源正负极板资料不一样除了活性物质外,负极板还添加了硫酸钡、腐殖酸、炭黑和松香等资料用来避免负极板缩短和氧化。别的每个单格apc ups电源的负极板数又总是比正极板数多一片,并且負极板比正极板略薄当进行apc ups电源的初充电或弥弥补电时,若不注重极性会使apc ups电源充反,使正、负极简直都变成粗晶粒的PbSO4形成apc ups电源电荷容量缺乏,不能正常作业乃至致使apc ups电源作废。因而充电时必定要注重极性,切不可极性充反

UPS电源供电系统的断电故障解决方法

1.故障发生经过和处理  (1)故障的引发  一天凌晨,市电高压突然中断枢纽大楼电源维护人员立即起动两台油机并机发电,但并机一直不荿功造成油机供电时断时续。UPS在无交流输入供电状态下UPS系统处在放电、逆变工作状态。 
   综合业务支撑平台电源维护人员巡查发现UPS1、UPS2在逆变工作状态时BB蓄电池的放电电压为372V/组,BB蓄电池由于断断续续放电时间过长后备时间严重不足。立即通知枢纽大楼电源维护人员緊急启动单台油机发电供电此时只保证对重要负载供电。 
   在单台油机发电供电正常时综合业务支撑平台电源维护人员巡查发现UPS1、UPS2對BB蓄电池的充电电压为391V/组,充电电流只有14A/组(正常充电电压应大于430V/组充电电流为50A/组)。此时立即通知UPS厂家技术支持人员要求尽快赶到現场支持。 
   (2)故障发生的经过 UPS厂家技术人员赶到现场后在处理UPS1、UPS2对BB蓄电池充电电流过小的(调整充电限流微调电位器)过程中,整流器、逆变器突然同时停止工作UPS1、UPS2自动转旁路供电,在此状态下先后分别启动UPS1、UPS2整流逆变和调整充电限流微调电位器,此时整流逆變与自动转旁路供电反复出现系统无法正常工作,致使UPS2输出空开跳闸UPSA系统输出发生闪断,造成未接入双系统双回路供电的平台短时宕機之后,又分别多次启动UPS1、UPS2整流逆变和调整充电限流微调电位器此时整流逆变与自动转旁路供电反复出现,系统无法正常工作在此期间,UPS1、UPS2的市电输入配电柜主用开关也分别发生跳闸一次

(3)故障处理的经过 后来,将UPS1、UPS2转入人工旁路供电再次启动UPS1整流逆变和调整充电限流微调电位器,使其充电电流为50A;和UPS2整流逆变和调整充电限流微调电位器使其充电电流为50A。这时UPS1、UPS2单机整流逆变运行正常,之後整流逆变并机运行也正常 

下午,UPS1、UPS2恢复正常整流逆变并机运行供电方式对负载供电    2.故障原因分析  (1)依赖厂家,不能自主處理这次枢纽大楼综合业务支撑平台UPSA系统输出发生供电闪断故障,直接导火索是售后服务人员在调整充电限流微调电位器时调整不当所致之后,在处理故障过程中售后服务人员操作步骤又与枢纽大楼综合业务支撑平台人员操作步骤不一致,延误故障排除时间这些都反映出目前维护工作有些过度依赖厂家。而维护部门对供应商的管理又有所缺失对技术方案的审查研究不够,对厂家技术人员的素质、應急反应速度没有提出相应要求 
(2)UPS1、UPS2主机分别配置两组500Ah/组、192只/2V的BB蓄电池,而主机对BB蓄电池充电电流只有14A充电电流设置不符要求(过尛)。本系统是2005年12月建成投入使用当时投入使用时就存在充电电流参数设置过小的问题,但厂家在巡检过程中一直未发现 
(3)2005年12月建荿投入使用已4年有余,使用维护管理人员在日常巡检过程中也一直未发现 (4)在UPS由单系统双回路供电改造成双系统双回路供电后,未全蔀将单系统双回路供电改造成双系统双回路供电所以此次故障造成未接入双系统双回路供电的平台短时宕机。   
3.教训及整改措施  (1)在故障排查过程中应根据故障现象对照电路原理进行详细分析,尽可能认真检查、测试引起故障发生的元器件的各种技术参数在處理故障过程中,要加强设备厂商技术人员故障处理的管控实行操作步骤确认制,避免操作不当造成不必要的损失 
(2)使用维护管理蔀门今后要积极主动参与工程建设全过程,认真把好工程安装、调试、参数设置质量关 (3)使用维护管理部门在工程验收时,要把好工程建设项目初验和终验关应要求施工单位或设备供应商提供主机参数设置数据,对UPS系统主要参数的设置要进行核对对关键功能及性能偠进行试验,对各类开关的整定值要认真核对对UPS电池一定要做一次容量试验,并将资料妥善保存 
(4)使用维护管理部门在 UPS系统投入使鼡前,应注意检查各部件连接是否准确、牢固特别是电池连接条螺丝是否扭紧,详细核对系统的各项参数设置是否准确无误(5)使用維护部门要按照专业维护规程的要求,进一步加强各类设备的维护作业计划执行管控加强各类设备预检预修和日常巡测,在系统设备改慥扩容后应要逐项核对和调整有关参数设置。 
(6)维护管理部门要经常进行预警分析对安全隐患要立即进行整改,并要对整改的结果進行闭环管控 (7)维护管理部门要结合实际制订各类行之有效应急预案,并定期进行演练特别要加强极端情况下应急预案的制定和演練。 (8)技术维护部门要加强技术培训对所属的电源设备的工作原理、技术性能,各项技术指标要熟练掌握

伊顿UPS金融行业UPS不间断电源解决方案 

随着中国的改革开放,近年来不断的有外资银行涌入中国,对金融行业市场带来一定的影响引发新一轮的基础设施建设以及 IT硬件投资的需求。因此对于 IT硬件设备厂商,特别是 UPS厂商都带来一定的市场机会虽然全球金融危机时至今日尚难言见底,但中国金融业茬全球金融市场中的表现可谓是“风景这边独好 ”随着国家经济刺激计划的逐步推进,银行的信贷规模迅速扩大这无疑有利于中国银荇业的整体表现。随着金融业的发展全球领先的多元化动力管理公司伊顿公司针对银行业,提出了UPS电源整理解决方案并成功应用于某外资银行。

作为世界上最著名的跨国银行该银行已经完全的致力于为客户提供国际水准、高质量的、有独创精神的金融服务,协助客户實现其战略发展目标随着规模的不断扩大,该银行北京分公司在北京西城区建立了全新的办公地址而作为所有业务正常运转的支撑部門 -IT机房的建设就显得尤为重要,而不间断电源 UPS机房则是整个IT机房的重中之重

1) 宽广的输入电压范围: UPS的输入电压范围代表了 UPS适应电网的能仂,同时电压范围宽广也有着降低用户投资成本节能环保的作用,该项目电源系统要求后备延时时间在 15分钟和 8个小时这样在系统中就需要投入大量的BB蓄电池,UPS宽广的输入电压范围可以有效的减少电池的充放电次数达到节能环保的效果。

2) 高整机效率: IT机房的用电量非常夶每年花在电上的费用是非常巨大的,所以在选用用电设备时效率尤为重要。所以在银行业 IT机房电源系统在选用 UPS时效率是非常重要嘚一项参数。

3)风扇的智能管理功能:UPS的散热基本是靠风扇来完成如果风扇出现故障或者转速不够, UPS的运行就会出现问题而大多厂商的 UPS對风扇都没有预告警的功能,此次项目针对风扇提出了转速在线检测的功能,从而能有效的延长风扇使用寿命

4)体积小、重量轻:此次 IT電源系统机房在 11层,要求 UPS具有体积小重量轻的要求,从而能达到机房承重的要求同时,动力机房空间也非常有限在选用设备时在保證设备质量的基础上最好能选择何积小、重量轻的设备,以便节省机房使用空间 ?

要求 UPS具有绿色环保功能,其本身也应该符合绿色环保嘚要求所以在选用 UPS时,要看生产厂商是否通过了 RoHs标准

2)高输入功率因数、低输入谐波电流:

绿色的 UPS一定要有高输入功率因数,低谐波电鋶高输入功率因数,可以使 UPS对市电的利用率提高减小无功损耗,达到节能的效果谐波电流低,可以减小 UPS对电网的污染达到环保的功能。同时提高输入功率因数及降低输入电流谐波失真还可以减小 UPS输入端的线缆,保险,空开等容量 ,减少发电机匹配的容量,降低用户的投资荿本等等。

最好的解决UPS输入功率因数和谐波电流的问题的方法就是选用采用高功率全 IGBT整流逆变 UPS这种UPS无须外加滤波器就可以使用输入功率洇子提升至≥0.99,谐波电流降至 3%以下

UPS之所以称为不间断电源,主要的原因是有电池的存在因此电池能否稳定运行,直接影响着UPS的稳定运荇客户要求电池采用国外知名品牌,同时要求对电池进行在线的监控具体要检测到电池的单体电压、电流和内阻。

从该项目的这几点需求来看UPS的绿色环保以及UPS的可靠性是用户最关心的重要指标。

针对于该项目的需求伊顿公司经过全面的分析后,提供了一套目前在业內普遍认可的可靠性最高的双总线供电方案 UPS设备采用伊顿的主打产品伊顿UPSkVA和伊顿9155-10kVAUPS产品。伊顿kVA UPS系统产品是伊顿公司推出的三进/三出的最新┅代的中大容量功率的 UPS不间断电源功率从40-160KVA,其设计目的是为了满足当今计算机网络系统对集中供电的需要,非常适合各种系统的应用场合主要的应用计算机和数据处理系统;金融系统;工业控制和通讯系统。

下面针对于客户的需求来详细叙述伊顿KVA系统是如何来解决的。

1) 極宽的输入电压范围:伊顿kVA UPS系统采用的是全IGBT整流逆变技术在满载的情况下可以达到输入电压范围为正负20%,因此最大限度的减少了BB蓄电池嘚放电次数

2) 极高的整机效率:伊顿kVA UPS系统在满载的时候,整机效率高达 94%而对于该项目UPS是在半载以下的情况下工作,效率仍然高达 93%大大減少了用户的运行成本。

3) 极高的输入功率因数:伊顿kVA UPS系统输入采用的是 IGBT整流技术,UPS的输入电流完全的跟踪输入电压输入功率因数可以高达 0.99。伊顿KVAUPS系统采用的是主动式治理谐波的方式伊顿高频开关技术的优越性,使得UPS本身就不会产生谐波因此无需治理,谐波含量很容噫的就控制到5%以内

1) 风扇管理:伊顿KVAUPS系统的风扇采用的是抽屉式的结构,便于更换采用 N+1式冗余风扇,任何一只风扇发生故障都不会影響整机的冷却效果。

2) DSP数字控制:伊顿kVA UPS系统采用了 32位 DSP数字控制芯片在 UPS系统内部全部为数字控制,整机内部没有一块电位器不仅仅提高了對事件的处理速度,同时也大大提高了整机运行的可靠性避免了模拟控制随着时间的变化,参数漂移的缺陷

3) 控制电源:对于UPS本身的核惢电源,伊顿kVA UPS系统内部是采用两块冗余的逻辑电源作为它的核心控制电源任何一块电源发生了故障,都不会影响整机的正常运转

4) 输出變压器:对于伊顿kVA UPS系统,标准配置不含输出隔离变压器因为采用 IGBT整流技术的UPS,不需要变压器就可以直接逆变输出380V

针对于该项目,伊顿提供美国 GNB原装电池为了满足电池单体在线测试的要求,伊顿公司配置了全球先进的在线电池管理系统 Cell Watch系统 Cell watch系统是美国 NDSL公司的主打产品,憑借其优越的性能,已经广泛的应用在 UPS以及开关电源的行业中为全世界的广大用户,节省了电池方面的运行成本

Cell Watch电池监控系统可以实時在线的监测到各个电池单元的工作状态,电池电压、电流、温度以及电池内阻同时通过监测 CU单元中的 4个告警干接点信号,可以方便的通过 RS485总线将告警信息上传到 TMS系统中。通讯方式可以基于 MODBUS-TCP/IP协议来传送也可以基于 RS485来传递告警信息。 

本项目采用双电源供电系统每路总線由两台 kVA UPS组成1+1并机系统,同时还配置了 9155-10KVAUPS,为用户的小型服务器提供不间断的供电保护该系统优势:两路总线是完全独立的系统,当其Φ任何一路总线发生故障时由另外一路总线自动的承担全部负载。同时并机UPS系统配置了手动维修旁路开关,在保证为用户提供不间断電源的同时进行UPS的在线维修。变压器也配置了维修旁路开关能够方便用户实时的对隔离变压器的各个接线端子进行检修。另外该系統在设计的初期就考虑到用户机房空间的问题,因此所有的 UPS和隔离变压器都是靠墙摆放的,均是真正的前维护产品

在政府的宏观调控丅,我国的金融行业并没有出现象发达国家金融机构那样动荡的局面这为中国 UPS市场的发展提供了良好的外部环境。同时在金融危机的惡劣影响下,大量的外资银行不断的涌入中国大陆市场这必将导致 UPS的金融市场仍将保持较高速度的稳定增长。作为全球的著名的 UPS解决方案供应商伊顿公司将一如既往的全身心的投入到中国的金融市场的建设中,为中国的金融市场的稳定运行提供最可靠的供电解决方案

購买UPS电源和UPS不间断电源配置的4个重点

选购 UPS,首先值得考虑的几个基本方面是:1.技术性能 2.质量保证, 3.服务保证 4.产品价格。

1  如何确定您需偠何种类型的UPS 通常,个人办公及家庭用户可以考虑后备式机型后备式UPS价格低廉, 外形轻巧是个人电脑的理想伙伴。有着很高的性价仳;对于中小型系统的网络用户、服务器或精密仪器等则多用在线式或在线互动式UPS,能较好地抵抗来自电网上的各种侵害其功能完善,并大多具有智能监控和网络连接功能实现远程控制和智能化管理。对于大型的重要设备和系统大功率的在线式UPS提供稳定的电源保护必不可少。

2 具体如何确定所需的功率(VA)大小则需列出所有需要保护的设备,别忘了显示器、终端、外挂硬盘 每一设备的电压及电流數据可在背板上找到,把两者相乘即可得VA值有些设备用瓦特表明电能需要,见瓦数乘以1.4即 可得大致的VA值对于整体设备的功率则以其额萣数为基准。 把所有设备的VA值汇总将汇总值加上百分之三十的扩充容量, 以备系统升级时用 

3 如何配置后备延时时间? 由于系统和设备嘚不同选取的UPS型号和配置也不同。标准性UPS本身机内自带电池,在停电后一般可继续供电几分钟至几十分钟;而长效型UPS配有外置电池组,可以滿足用户长时间停电时继续供电的需要后备时间可以设计为数时分钟到十几个小时或更长。一般长效型UPS备用时间主要受电池成本、安装涳间大小以及电池回充时间等因素的限制一般在电力环境较差,停电较为频繁的地区采用UPS与发电机配合供电的方式当停电时,UPS先由电池供电一段时间,如停电时间较长,可以启动备用发电机对UPS继续供电,当市电恢复时再切换到市电供电

4 电池供电时间主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池放电截止电压等因素影响。根据延时能力确定所需电池的容量大小,用安时AH值的来表示以给定电流安培数时放电嘚时间小时数来计算。1AH的含义是放电电流为1A时,放电时间为27分钟一般计算UPS电池供电时间,可以计算出电池放电电流,可以简单得出小时徝(计算中标称1小时实际为27分钟)而根据电池放电曲线则可以查出更为精确的放电时间。电池放电电流可以按以下经验公式计算: 放电电鋶=UPS容量(VA)×功率因数/电池放电平均电压×效率。显然,同样的安时数,负载越大,后备时间越短,反之则越长。UPS的实际延时时间取决于实際开启的负载多少。通常UPS主要为重要设备而设置,因此市电中断后,应尽量关闭非关键设备而把宝贵的延时时间留给重要设备。延時时间的确定应以必要维持设备的负载数量来计算,并得出所需电池容量的安时AH数如必要,负载通常考虑增加30%的裕量以备系统升级時用。

伊顿UPS国家税务局数据中心电源解决方案 

一.项目概述 国家税务总局北京西城分局信息中心电源改造项目顺利完工全球领先的电源公司――伊顿公司提供的包括ARRAY 3A3 模块化UPS、输入输出配电系统、机房监控系统的税务信息中心机房电源整体解决方案正式为西城国税的动力安全保驾护航。伊顿公司凭借卓越的品牌优势、领先的技术及专业的解决方案服务从众多的竞争对手中脱颖而出,成功地赢得并实施了这个項目 
西城国税信息中心建于2000年,原采用两台其它厂家的30KVA UPS并联冗余供电随着西城国税业务的不断发展及税务信息化的要求,原有的UPS系统茬容量和安全性上都已经不能满足北京西城国家税务局的业务需要改造扩展势在必行,但是原有UPS却不能满足不间断的实时扩展需求而苴升级扩容十分复杂,如果在原系统扩展可能严重影响目前业务的正常运行鉴于此,西城国税在此次信息中心电源改造项目中明确要求供应商必须提供满足信息化要求的模块化UPS产品而且要能提供相配套的输入输出配电系统和监控系统等整体电源解决方案。同时还要求供应商提供原有UPS设备的拆除及原有输入输出配电系统的智能化改造等整套电源改造的工程解决方案以及整个项目的交钥匙工程实施。 
伊顿公司此次能够成功中标与参加此次竞标团队的密切协作和伊顿的客户定制化服务密不可分的该项目是国家税务总局北京局信息化改造的開始,西城国税项目的实施将对其他各税务分局有着良好的样板效应。各供应商因此展开了异常激烈的竞争所有供货商都针对用户需求,提供了最优秀的产品与最成熟的方案以期在竞争中占据先机。但要满足用户改造原有电源系统的需求供应商本身就需要强大的技術实力和具备多年的实践经验和行业积累。在如此的压力之下伊顿公司携手北京俊明电子有限公司,凭借个性化的解决方案脱颖而出┅举获得北京国税各方一致认可,成为北京国税电源改造项目的总包商 
二.方案的技术优势 1. 稳定可靠的UPS电源系统 西城国税担负着北京西城區众多跨国公司的税收征管任务。电力不稳定不但影响国税局的正常工作甚至可能影响外国公司对北京投资。伊顿公司此次采用的山特品牌ARRAY 3A3模块化UPS产品融合了伊顿公司业界领先的技术,采用模块化结构设计功率范围在15~120KVA,能为专为最关键的敏感负载提供N+X冗余的纯净、不間断、高质量的电力保护以确保负载处于最安全、可靠的运行状态并有效延长它们的使用寿命,足以确保西城国税信息中心持续稳定的電源供应 
2. 智能化输入输出配电系统 原来配电系统一直都不被重视,原有的配电系统只是几个简单的空开配电系统不具备任何的输入/输絀显示、预警和智能监控功能,显然不能满足新一代电源系统自动化、智能化的要求伊顿公司此次提供的PPM精密配电柜,不仅构筑了新一玳智能化输入输出配电系统而且针对西城国税原有的配电系统实施改造,将原有配电系统升级并将相关信息纳入新安装的输入输出配電系统中,这也是伊顿公司解决方案中超越其他竞争对手的亮点 
3. 方便实用的机房监控系统 此次伊顿公司还提供了智能化的UPS电源系统和输叺输出配电系统统一的网管系统。西城国税的设备管理人员可以很方便透过网络远程监视UPS电源系统和输入输出配电系统并进行管理。如果有异常状况发生还可以提供近端声光告警和手机短信远程告*务。 
4. 灵活的容量升级与扩展能力 此次伊顿公司提供的UPS、输入输出配电系统、机房监控系统解决方案提供了灵活的容量升级及功能扩展能力可以满足未来信息机房容量扩充的需要。 
三.方案的系统配置 根据项目需求系统配置了一套Eaton 山特系列ARRAY 3A3模块化UPS 60KVA系统,系统按照终期容量90KVA容量设计UPS系统按照N+1冗余方式配置,可以提供极高的系统可用性每套系统還根据后备时间要求配置相应数量的免维护铅酸BB蓄电池,ARRAY 3A3系统可以定期自动对电池组进行充放电和性能检测 
在UPS输入端和输出端配置了智能配电系统,并将原有输入输出配电柜中的电压电流数据采集到新配置的精密配电柜中,实现统一集中管理 新配置的机房监控系统可鉯对3A3、输入输出配电柜实施统一集中管理。如有需要还可随时弹性增加被监控设备数量和种类,如监控其他UPS、配电柜以及其他环境量等客户可以在网络中任何地方,或者远程VPN方式拨入实施监控万一设备有异常状况,还可以自动发出近端、远端告警大大降低了电源系統维护人员的维护压力。 

四.方案中的优异性能与特点 1.ARRAY 3A3 ·全数字化控制: 3A3 UPS模块采用TI公司目前最先进的DSP做为中央控制器其强大的运算能力可鉯将传统UPS中大部分由硬件完成的控制功能全部由软件替代实现,不仅可靠度和精确度大大提高并且方便升级与维护。 
·N+X无线并联冗余: 采用伊顿划时代的的无数据线并联控制技术相比于其它厂家广泛使用的有线并联减少了单点故障点(稳态工作时即使并联通信线故障也能囸常工作),使并机系统的可靠度提高从5个9提高到6个9 
·灵活的系统配置: 3A3 UPS采用模块化设计及易插拔功能,由UPS模块、通讯模块、配电盘以及蔀分选装件再加上机柜组成UPS模块及通讯模块可在线更换而不影响其它部分的正常工作。因此用户可以根据需要选择不同的模块数构造15KVA臸120KVA之间某一个容量合适的UPS系统,配置非常灵活对于将来的设备扩容,只需再插入几个UPS模块就可以轻松完成,完全避免了传统UPS首次设备投资过大的缺点真正做到了“边成长边投资”,为用户节省了宝贵的资金 
·极高的系统可用性: 如果UPS在冗余两个UPS模组以上,UPS的可用性鈳达99.9999%以上MTBF(平均无故障时间)长达1500万小时以上。 
2. 精密输入/输出配电系统 此次北京西城国税选用的伊顿旗下PPM精密配电柜具有电源配电精密管理功能全新的数字化设计PDU,内装分路热插拔分路开关,分路电流监控,3相负载不平衡在线调整,在线扩容/降容,具备网络监控功能,可实现机房UPS用电嘚精细管理机柜采用标准的19英寸机柜。 
·模块化结构设计 可提供灵活弹性提供多种市电输入方式、市电和UPS同时输出功能、多重监控接口、多重UPS接口以及输出分路侦测、预告警功能等等使得每个客户客制化设备成为可能。 
·强大的电力品质侦测功能: 精密配电柜安装的数芓化电量仪除了可随时直观电压,电流功率等电量参数以外,还具备功率因数、谐波侦测等电力品质侦测、分析能力同时,具备输絀空开的电流监控功能并通过液晶显示,方便用户查询 
·可在线更换及调相的分路断路器 分路断路器采用ABB公司热插拔断路器,可以在線更换空开以及调整各相供电空开数量以达到调整三相不平衡的功能。 ·输出分路电流预告警 
输出分路电流预告警功能依靠输出分路电鋶检测电路实现有了这个功能,使用和维护人员可以很方便设置一个该分路的预告警值以知道那个机架还可以增加设备(当然前提是空間允许),并能在负载上升造成空开负荷超标时尽快分流。达到提前预告故障的目的大大提升了系统的可靠性和维护的便利性。 
3.机房集Φ监控系统 ·可靠性高 监控系统具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能不影响被监控设备正常工作;监控系统具有自诊断功能,对通信中斷、软硬件故障应能够诊出故障并及时告警;监控系统硬件能在用户给出的基础电源条件下不间断工作;
·安全性高 硬件系统的设计采用可靠的电气隔离保证系统的软硬件在任何情况下,均不能够影响被监控对象运行的安全性;软件系统的设计对系统管理和维护人员进行多級权限分类以区分限制各级别用户对系统的访问和操作能力保证系统操作的安全性;
监控系统为用户对系统所做的管理和维护操作进行哏踪记录,为系统日后出现运行事故提供辅助分析功能以追究相关的事故责任 ·可维护性强 系统运行进行在线运行状态诊断和监测,能忣时发现系统各功能单元故障情况便于系统故障的维护处理;
软件系统的设计采用模块化结构设计和规范化标识保证软件的可维护性要求。 ·扩充性强 系统的软硬件设计采用模块化可扩充结构及标准化模块接口便于系统适应不同规模和功能要求的监控网络系统。 
五.结论 伊顿公司提供的包括模块化UPS系统、精密输入输出配电系统、机房监控系统的税务信息中心机房电源整体解决方案具有可靠性高、安全性恏、功能强大、扩展性强、维护方便及界面友好等特点,它的成功应有必将为税务信息中心的正常运行提供可靠的安全保障伊顿电源时刻期待为国家税务信息电源项目建设提供优质的产品和整体解决方案。

山特电子(深圳)有限公司(以下简称山特)针对SI(系统集成商)群体推出了新一代城堡EX系列20-80kVA UPS,以满足客户日益发展的电力保护需求应对中大型项目中采购模式的变化。城堡EX系列20-80kVA UPS是山特公司传奇机型城堡系列UPS的全新升级换代版——城堡系列UPS作为山特早期开发的不间断电源系列以其良好的稳定性、可靠性和高性价比,在国内UPS发展史上占有不可替代的地位畅销各行业十余年。

此次推出的城堡EX系列20-80kVA UPS无论是在技术运用还是在设计理念上具有重大突破。相对传统中大型功率段品牌产品技术滞后适用环境单一,设计理念跟不上市场需求的现状城堡EX系列抓住SI采购特点突出、性能稳定、易于维护等趋势,提升产品的技术亮点的同时扩大产品的跨行业适应性,同时融入当下流行的“人性化”设计理念,使城堡EX系列在系统集成选择的UPS产品中非常突出

全DSP控制技术和双输入系统设计的运用

全DSP控制技术的意义在于:可大大增强了UPS的中央控制能力,提升了系统的稳定性和精确度其强大的运算能力,使得系统控制能力更快、更准确有利于增强系统的可靠性。而数字化控制系统简化了外围控制线路,减少了传统模拟元件的使用避免了模拟元件长期运行后零点漂移问题,增强了系统特别是并机系统的可靠运行

随着客户对电力安全及可靠性的担憂,双输入系统设计逐渐成为有经济实力购买者的首选采用双市电输入结构,用户可以根据实际状况选择双市电输入或单市电输入为鼡户提供更可靠的电力保障。同时城堡EX最大支持6-8台UPS并机,并机可共用电池组此技术的运用,对于提高系统的可靠性和减少了用户投資大有裨益

低碳发展(或低碳经济)是逐渐成为全球大趋势,“绿色UPS”及“绿色UPS技术”成为各领军UPS市场争夺得战略高地无铅生产、DSP技術、IGBT技术、APFC技术等都得到了长足的发展和运用,这在城堡EX新版机型上显现得非常明显

城堡EX 系列20-80kVA UPS采用IGBT和APFC技术,使得输入功率因数高达0.99输叺电流谐波低至3%。良好的电磁兼容性增强了UPS的抗干扰能力,同时也减少了UPS对负载的干扰和对电网的污染符合欧盟ROHS指令和China ROHS要求,符合IEC 61000-4最高EMC等级的要求同时高输入功因减少了用户对配线的投资,降低了配电线路的电力损耗减少了UPS匹配发电机的容量,使得双转换模式下的整机效率高达94%ECO模式下可达98%,大大减少了能源浪费真正称得上“业内领先的绿色电源产品”。

不论是否是SI产品优秀的设计理念和人性囮的设计执行,是衡量一款UPS购买价值的重要指标从客户的角度来说,系统的可靠性和稳定性固然重要但日常的管理和维护却更为关键。城堡EX采用突破性的正面安装、操作、维护设计安装灵活,减小占地空间

先进的双独立风道设计结构,更好的延长了整机寿命;全系列标配下进线选配上进线;所有功率组件采用区域模块化和可插拔的抽屉式托盘设计,在UPS背面可直接进行风扇更换操作减少了系统维護时间,提升了系统的可用性

同时,运用智能充放电系统和LCD/LED交互式操作界面设计满足客户对更便捷、安全管理的需求。符合电池最佳充电曲线的智能充电方式为电池提供温度补偿。根据电池的放电电流的大小自动灵活调节放电截止电压。当电池容量较低时提供预警。用户还可以在28~32节内灵活选择电池节数。

城堡EX采用超宽的输入电压范围完美匹配各类型发电机,增强UPS适应电网的能力并提供防尘選件、防垂直滴水选件、防特殊电流反灌型负载的选件,以适应更恶劣的工业应用环境系列优越的性能和系统匹配性,增强城堡EX产品的荇业适应性

新版EX机型可满足:企业办公环境及网络机房,各行业的数据中心及计算机中心机房制造、交通、能源等领域的系统控制中惢,工业领域的精密生产及测试设备等领域客户的电力保护需求更能满足系统集成商对产品高适应性和跨行业运作的销售要求,减少人仂资本投入扩大利润空间。

伊顿UPS“尖峰”系列专为刀片式服务器群组提供可靠电源解决方案 

伊顿公司在对大量的数据中心应用进行分析研究后成功设计出了适合对其进行供电保护的伊顿“尖锋”系列UPS产品。该系列属于双变换在线式结构设计容量范围从12~60KVA,是专为现代IT机房环境中的刀片式服务器、刀片式服务器群组以及其附属设备提供高可靠的电源保护而单独设计的专用机房电力保护系统。尤其适用于刀片式服务器系统、小型/中型/大型数据中心机房VOIP系统、IPTV等网络应用系统以及RAID、SAN等网络存储系统等的电源保护。
  先进的设计理念实现隨需供电  伊顿“尖锋”系列UPS在吸收了模块化UPS设计理念的同时克服了传统模块化UPS系统中单独的UPS模块不能独立使用,且模块必须在专用機柜中实现组合的缺点使每台伊顿刀片式UPS模块均是一台完整的UPS系统,可以作为一台UPS单独使用另一方面该UPS也融合了机架式的设计理念,朂终实现在标准的19英寸通讯机柜中的堆叠用户可以按需配置UPS容量,通过简单的增减模块即可实现功率和负载的调整使用户在削减不必偠的电费支出的同时减少设备投入和损耗成本。
  高性能低损耗  作为新一代数据中心电力保护系统的一个典范伊顿“尖锋”系列UPS嘚本身能耗非常的小,却拥有高达97%的满载效率即使在20%的负载情况下,它的效率也能达到95%以上可为用户直接带来数万元的利益。它仳传统的UPS节省10%的能耗对于一个拥有1000台服务器的数据中心就可节约8600 美元的电能消耗。对于其它方面的能耗诸如电池的延时时间和机房冷却系统等都得到显著的改善。
  独特可靠的技术应用  伊顿“尖锋”UPS采用独特的第三代智能化间隙式充放电的电池管理和电池监控技术可编程的电池定期诊断与监测技术,不仅可及时向用户提供电池组的工作状态和故障信息能有效控制对电池组的冲放电过程。只茬需要的时候才对电池充电以减小浮充电流对电池所造成的伤害,有效防止电池的“钝化”从而达到延长50%以上电池使用寿命的目的。
  “Hot-Sync”热同步并机技术的应用为用户实现多台UPS的N+1冗余并联工作,而系统中的每台UPS均处于同步并机且有独立支撑负载的能力它们之间無需实时数据的传输,各UPS之间独立调控自动均分负载。热同步并机技术的应用有效地消除了单点故障的隐患提高了并机系统的整体稳萣性和可靠性。
  强大的监控灵活的操作  采用内部模块化紧凑型设计的伊顿“尖锋”系列UPS产品拥有体积小、重量轻等特点,使配置、安装、调试和维护等工作方便快捷更贴近用户真实的使用环境。标配X-SLOT扩展通讯插槽的“尖锋”结合多种通讯卡选件轻松实现对UPS的智能监控。若再与伊顿公司的LanSafe、 PowerVision、Foreseer配合可对网络范围内的UPS故障报警、对多台跨平台的计算机/服务器系统进行实时集中监控与智能供电保护

UPS铅酸免维护BB蓄电池解析

1、什么是免维护铅酸BB蓄电池

免维护铅酸BB蓄电池英文为Valve Regulated Lead Battery(简称VRLA电池)其根本特性是运用期间不用加酸加水维护,電池为密封构造不会漏酸,不会排酸雾电池盖子上设有单向排气阀(又叫平安阀),该阀的作用是当电池内部气体压力超越一定值岼安阀自动翻开,排出气体然后自动关闭,常规状态下平安阀是密闭的
VRLA电池与传统铅酸BB蓄电池的最大区别是,传统BB蓄电池非密封由於挥发、反响等过程,电池会失酸失水需求定期加酸加水,最常见的传统BB蓄电池就是汽车BB蓄电池生活中叫做电瓶来的。

2、免维护铅酸BB蓄电池的分类

分AGM(普通型)与GEL(胶体)两类;AGM采用玻璃纤维棉(Absorbed Glass MAT)做隔阂,电解液吸附在极板与隔阂中,贫液式设计电池内无活动电解液。GEL(胶体)采用二氧化硅做凝固剂电解液吸附在极板和胶体内,运用环境顺应性更强区别(从应用角度讲):
AGM: 普通寿命5-12年,温度适鼡-15度到40度之间价钱适中,大电放逐电好浮充运用好;GEL:普通寿命8-15年,温度适用-25度到60度之间价钱高于AGM,大电流普通浮充运用最好;

3、免维护铅酸BB蓄电池的电压是几?BB蓄电池容量单位是电池容量是如何表征的?

目前最常见的单个电池电压有2V、4V、6V、12V、24V电池的容量单位昰AH。目前行业内普通以20AH作为分界点20AH以下电池称为小密电池,20AH以上电池称为中大密电池;小密电池普通以20小时率来表征容量大密电池普通以10小时率来表征容量,没有特殊标明电池容量默许为10小时率或者20小时率。

4、免维护铅酸BB蓄电池普通测试放电电流是几

小密电池:C20放電(电流为0.05C安)、3C放电(电流为3C安)中大密电池:C10放电(电流为0.1C安)、3C放电(电流为1C安)C表示电池容量。

5、免维护铅酸BB蓄电池放电终止电压是几

6、免维护铅酸BB蓄电池放电深度是指什么?如何计算

放电深度是指电池实践放出容量与额定容量的比值;放电深度=实践放出容量/额定容量;如:12V75AH电池,额定容量为10小时率75AH如依照5小时率放电运用,容量表征为65AH则放电深度为86.7%。

7、普朗特BB蓄电池的放电深度普通为几

小密电池戓富液20小时率为100%,10小时率为95%5h约85%,3h为75%1h约55~60%;中大密电池10hr是100%,5hr是85%3小时75%,1小时60%1c约40%等,其他的介于其中;普通不引荐普通超越65%其他不超越80%;

8、普朗特BB蓄电池的浮充寿命是几年?循环寿命是几次

浮充寿命普通铅酸BB蓄电池5-10年,胶体电池8-15年;普通铅酸BB蓄电池循环寿命根本上能够以100%DOD为根底停止大约计算比方DOD降低20%,循环寿命增加一倍普通普通AGM200次,AGM深循环的约350次富液深循?00~600次;
胶体800次,胶体2V的1200次胶体的昰每降低20%,循环寿命增加约25%;

9、BB蓄电池的充电电流普通如何选择

普通充电电流引荐0.1~0.15CA;如电池容量10AH,则充电电流为1-1.5A

10、BB蓄电池加逆變器变交流供给电器运用,如何选择BB蓄电池

电池电压普通选择12V,首先计算所需的wh数/天然后依据直流系统提供的电压,计算出每日所需Ah數最后除以逆变器效率和放电深度即可。逆变器效率普通在0.8以上逆变器厂家提供。例如:电器功率300W运用时间5小时,逆变器效率0.85放電深度0.7,电池选择12V则容量为:300*5/12/0.85/0.7=210AH。

伊顿UPS金融行业的“绿色节能”供电解决方案 

伊顿旗下高可靠性、高稳定性的“绿色”节能型UPS----伊顿9395凭借其领先的产品技术与全面周到的服务,成功携手招商银行实现其总行数据中心 (CIDC)机房的“绿色节能”。近期从招商银行再次传来喜讯,伊顿公司所提供的6台600KVA UPS产品已经全部安装到位并成功完成开机调试。至此伊顿在招商银行总行机房的UPS总容量超过6400KVA,成为金融行业最大的電源机房且所有使用的UPS产品都是Eaton Powerware产品系列的单一品种。

招商银行是中国银行业中公认的最具品牌影响力的银行之一总资产逾7000亿元,在渶国《银行家》杂志“世界1000家大银行”的最新排名中资产总额居前150位。随着业务的不断拓展作为承担着全国范围内的账户数据交换及信用卡数据处理等核心功能的总行数据中心(CIDC)机房就更需要高品质的防范与保护。 伊顿公司作为全球领先的不间断电源及控制系统生产商之┅一直保持着与招商银行的良好沟通与业务往来。此次所推荐的9395新型UPS,在整个项目过程中都表现出良好的性能与品质尤其是安装、調试、运行的过程中,伊顿的优质产品与精湛团队都给招商银行留下了深刻的印象获得了好评与认可。 
成本与费用的降低让用户从中真囸得到实惠 目前我国的数据中心普遍面临着场地空间狭小、设备集中、供电/制冷能力不足、维护难、升级难、投入成本与运营费用高等问題这些不断制约着企业的发展,给用户带来沉重的负担而伊顿9395UPS-------仅仅一台产品就能够满足用户所有的电力保护需求。 
伊顿9395可与电网并联運行即使在半载的情况下也具有95%的整机效率,它无需额外装置便能达到输入电流谐波失真3%以下,完全消除UPS对电网的回馈谐波污染在提高电网效率的同时,减少电缆发热;冗余的逻辑控制电源与冗余的冷却风扇完全不用考虑额外的布线和冷却系统的问题,在极大地降低系统的运行成本的同时为招商银行机房实现“绿色、节能、环保”。 
伊顿9395全新的综合性设计与独特的模块化装配构架及智能化增容设计楿结合在为招商银行节约出宝贵机房空间的同时,让“N+1”并机冗余及容量扩展工程变得极为简单;独有的“预置电缆连接”并联扩容解决方案将扩容的安装工程量及调试时间减少了80%,并大幅降低工程期间负载供电的风险;自带内部冗余的9395具有与生俱来的负载测试功能使招商银行不必租用昂贵的假负载做满载测试,为招商银行节约更多人力、物力、财力

高安全性与高稳定性为客户拓展打下坚实基础

数据中惢基础设施是信息系统持续运行的根本保障,信息系统安全可靠运行是业务持续运营的基础保障因此要提高信息系统的可用性,就必须哃时提高基础设施的可用性伊顿9395使用的第三代“热同步”无数据通信线并机专利技术,让UPS并机技术的可靠性、稳定性得到成倍提升消除单点故障所导致的并机系统宕机的可能,首次在业界实现并机系统中各UPS之间的100%冗余;全新的双IGBT变换器双转换(在线)空间矢量控制技术进一步降低了电网波动对负载的影响,使UPS的输出波形更为稳定完美为招商银行中心机房提供纯净、不间断、高质量的电力保护,以确保负载處于安全、可靠、稳定的运行状态并有效长寿命

BB蓄电池作为UPS重要部件,科学合理的日常维护可大大延长使用寿命伊顿9395采取新一代的智能化电池管理技术与电池充电温度补偿和远程监测技术相结合的方式,减少传统的电池长期浮充充电延长电池使用寿命50%,并在UPS领域首次實现了电池在线故障的诊断及提前报警功能确保电池的安全运行和预先维护,在投资较少的情况下可以发挥电池的最大效能,提高电池工作寿命 
便捷的操作与专业的服务让客户解决后顾之忧 伊顿9395 UPS采用完全菜单式操作,通过高清晰、蓝色图形化液晶显示界面使各类信息一目了然;通过网络监控9395可将操作和故障事件分菜单进行记录,可记录高达1000多条的事件和高达200多种的事件类别再配合软件、板卡,通过液晶显示界面能方便地了解其工作信息及工作状态在出现如火灾、地震等事故时,伊顿9395 UPS可自动关闭所连接的服务器操作系统等功能避免招商银行的损失扩大化。 
每台伊顿9395都会配有一名经过工厂培训的技术人员进行免费开机服务并现场对客户进行相关培训,免费享受7x24的兩年质量保证为使产品更好地服务于企业,用户可通过Internet授权接入伊顿全球E-Notify远程监测及诊断服务系统,享受一年免费的远程UPS工作状况监測及故障诊断服务并定期获得伊顿公司所发送的UPS工作状况分析报告。伊顿公司还承诺对UPS及BB蓄电池进行按计划的预防性维护保养并对电孓器件或BB蓄电池提供零部件及人工服务,协助用户对UPS环境、配电等提供专业的现场技术方案支持真正做到服务到家,让客户免除一切后顧之忧 
伊顿9395做为新一代绿色节能产品,引领了UPS产业的发展趋势而此次与招商银行合作的成功,从侧面也反映出伊顿满足用户需求的全媔性以及在细微之处的专注程度为今后的继续合作打下良好基础。而为招商银行所建设的集中供电模式也获得了巨大的成功,从中所獲得的经验也可成为今后伊顿在其它银行机房建设中的宝贵财富与借鉴

机架式模块化UPS与塔式UPS电源的比较

机架式模块化UPS不间断电源在功率器件技术和制造工艺方面继承了传统UPS技术发展的成果,但在系统架构方面以多模块并联为基础,不仅实现了系统模块的热插拔而且更恏地处理了系统模块独立运作、相互协作和平稳转换的关系。 1946年美国货车司机马尔科姆.麦克莱恩研制发明集装箱运输货物获得成功,1956年他的第一支集装箱船队“理想六号”驶出了纽瓦克港。从此世界储运史悄悄地翻开了新的一页

一种简单的装储形式的变革—集装箱用於储运,码头装卸时间大大缩短由数天压缩到数小时,而且每一艘船只的储运量比以前提高了五倍美国到欧洲的货运时间足足减少了㈣周。

如今,一种机架式的模块化UPS也正在或即将悄悄地引起一种这样的变革

按标准化模式生产的UPS

机架式模块化UPS相对于传统立式(塔式)结构UPS而訁,能够安装在标准机柜中节省占地面积与空间,便于安装、使用及维护能够使用较短的功率连接电缆。通过减少关键设备与负载之間的故障点模块化UPS不间断电源可提高整个系统的可用性。

从设计和工作的原理方面来讲的模块化UPS包括整流器、逆变器,有些还包括静态旁路开关及附属的控制电路、CPU主控板等。模块化最大的优点是能够提高系统的可靠性和可用性任何一个模块出现故障并不会影响其他模塊的正常工作,而且可通过热插拔特性缩短系统的安装和修复时间

除此之外,模块化UPS能够给用户带来更好的可扩展性这也为用户的投資起到了很好的保护作用。

和集装箱在工厂就开始装货的道理一样机架式模块化UPS的安装调试也是在工厂就开始的。以标准化的模块为基礎的UPS在产品的设计、生产、制造过程中,可以制定统一的标准让整套系统中的所有部件都能发挥出最佳性能,同时也可避免因兼容问題而出现的系统故障

机架式模块化UPS可以根据当前的业务需求进行配置,并且能在以后添加更多模块这种系统的优化能力显著降低了总擁有成本。

模块化设计在重新配置功率以满足不断变化的业务需求方面提供了极大的灵活性。在安装、升级、重新配置或移动模块化系統时独立组件、标准接口以及简单的操作既节省了时间又节约了费用。

机架式模块化UPS电源与传统UPS相比有相当大的优势它的优势有主要囿以下三个方面:

安装简单,扩容方便节约投资。

机架式模块化UPS不间断电源使供电系统能随需应变让容量随着业务的发展而实现“动態成长”。既满足了后期业务的扩展需求又降低了用户的初期购置成本。

并联冗余运行稳定,可靠性高

在机架式模块化UPS中,功率模塊部分是并联冗余的每个模块都配有输入、输出保险和输入、输出继电器,任一个模块发生故障不影响整个系统工作。

在传统UPS产品中用户保障安全一般采用的是“1+1”或“N+1”并联冗余方式,只能容错一次在机架式模块化UPS系统中,用户只需要购买相应的功率模块即可實现“N+X”的故障冗余。“模块化冗余并联结构”比传统UPS更为可靠

维修方便,在线处置可用性高。

传统UPS电源需要专业技术人员到现场维修模块化UPS所有模块都允许热插拔,用户可以介入维护直接在线更换UPS备用模块。

机架式模块化UPS在功率器件技术和制造工艺方面继承了传統UPS技术发展的成果但在系统架构方面,以多模块并联为基础不仅实现了系统模块的热插拔,而且更好地处理了系统模块独立运作、相互协作和平稳转换的关系

机架式模块化UPS目前比较有代表性的结构有两类。

一类是功率模块化UPS功率模块化机架式UPS由机架加功率模块构成,功率模块中包括传统UPS的整流、滤波、充电、逆变器等部分但静态旁通与系统的部分监控和显示共用一个机架的。各模块独立控制并联運行机柜上部的显示控制模块仅作为用户开关UPS主机和进行网络化监控平台。

另一类是完全模块化UPS该类机架式模块化UPS由机架加单体模块構成,每个单体模块内都装有整个UPS电源与控制电路包括整流器、逆变器、静态旁路开关及附属的控制电路、CPU主控板。每个UPS模块均有独立嘚管理显示屏

就相对目前的电力电子技术和元器件发展水平而言,两类结构各有优势也都有很出色的代表性产品,都可提供采用先进嘚分散并联技术使UPS系统不受集中控制技术中的可靠性限制,避免瓶颈故障的发生提供N+X并联冗余功能的模块化并联系统。

普及应用还需突破价格关

目前制约机架式模块化UPS发展的难点主要集中在功率密度的提高和并联数量的增加及降低价格三个方面

机架式的模块化UPS不间断電源从传统立式(塔式)结构过渡而来,相对传统立式(塔式)结构拥有宽阔的散热通道大尺寸大功率的散热风扇的庞大体积而言,模块化UPS由于偠便于单体更换操作模块的体积重量都较小。

受到体积的限制在UPS模块功率加大的情况下,散热就成了大问题为了能达到安全工作的目的,模块化UPS不但采用原有的被动式散热、主动式散热、轴流式散热和风道导流式散热技术还引入了热管式散热。

为确保电源的最高可鼡性、可扩展性模块应该不限制数量地进行并联使用。

在多台UPS并联时其中最重要的指标就是电流均分,也就是说如果N台UPS并联必须保證每台UPS的输出电流是总输出电流的1/N,至少其相互之间的最大不平衡度要在要求范围内(一般是小于2%)

在实际应用中,所有UPS的输出阻抗不鈳能一样加之各逆变器的输出电压和市电电压锁相都具有正负误差,则各个UPS的电压既有相位差又有幅值差这些都限制了并联台数的增加,进而限制了整机功率的提高

在同一功率水平下,模块化UPS比传统的UPS价格贵的多

把机架式的模块化UPS价格降到用户可接受的范围,是摆脫机架式的模块化UPS系统目前的市场占有率不高、用户群只能是那些有一定经济实力且对业务系统的可靠性、可用性要求比较高的客户全媔占领市场的惟一办法。

未来随着电力电子技术的不断发展,对UPS不间断电源系统需求的不断提高像贸易的交流催生了集装箱技术,集裝箱技术引发了全球运输业革命性的变革一样机架式模块化UPS必将引起不间断电源新的革命,进而成为未来UPS系统发展的趋势 

模块化UPS电源包括整流器、逆变器、有些还包括静态旁路开关及附属的控制电路、CPU主控板等。模块化最大的优点是能够提高系统的可靠性和可用性任何一个模块出现故障并不会影响其他模块的正常工作,而且可通过热插拔特性缩短系统的安装和修复时间

伊顿UPS在中国联通北京公司数據机房UPS系统的设计方案 

中国联通于2009年在原中国网通和原中国联通的基础上合并而成,是中国唯一一家同时在纽约、香港、上海三地上市的電信运营企业截至2008 年底,资产规模达到5266.6亿元人民币中国联通为能更好的利用资源拓展商机,在提升自身竞争力的同时为大众提供更周到全面的服务,将原IDC数据机房进行了全面的改造升级并对机房中起保护作用的UPS不间断电源设备,采用公开招标选购中国联通北京分公司更要求所需产品必须性能安全稳定、“绿色”节能、便于安装、调试、使用、维护,更重要的是要具有方便的扩展功能以应对未来業务的需求。

在此次招标中伊顿UPS公司作为全球第二大不间断电源及控制系统生产商,再次凭借过硬的产品、周到的服务、完善的解决方案获得招标方的青睐,成功拿下该项目订单为中国联通北京分公司提供12台300KVA 9395系列产品,为其计算机机房“书写“绿色”、安全、稳定的噺篇章

二. 数据机房UPS系统设计原则

1. 安全稳定的新型不间断电源系统

伊顿9395UPS采用双转换在线式结构设计,专为最关键的敏感负载提供纯净、不间断、高质量的电力保护以确保负载处于最安全、可靠的运行状态并有效延长它们的使用寿命,足以确保数据中心持续稳定的电源供应

伊顿9395在设计之初就引入使用可持续材料和高效率的制造工艺,使产品在市场上的碳排放最低仅在使用维护中就能够节约大约80%的能源需求;而新型的无变压器设计,通过减少钢、铜等原材料减少有害物质,使产品单位重量减轻在运输过程中减少20%的碳排放量,降低叻运输成本

3. 便捷的安装与测试

简便易行是中国联通北京公司对UPS产品的重要参考标准。9395轻便小巧的机身便于运输与安装;与生俱来的负載测试功能避免租用昂贵的假负载做满载测试,简化了测试程序

4. 灵活的容量升级与扩展能力

规模庞大的工程要求灵活的扩展功能与の相适应。伊顿9395独特的模块化装配构架及智能化增容结构设计使UPS的N+1并机冗余及容量扩展工程变得极为简单,充分满足了黑龙江国税局对未来容量升级、后备时间延长等变化的需求

在电信机房不间断供电系统设计中,为了确保重要负载不会因为UPS、电池、输入和输出配电系統出现故障造成断电现象采用双总线UPS供电系统是一种最佳解决方案。

双总线供电系统的高可靠性体现在以下方面:

1. 确保在有一套UPS出故障時仍然能够为所有负载提供不间断的高可靠的电源。

2. 双总线供电系统带来了负载用电可靠性的显著提升从输入配电到输出配电,每个環节均采用备份冗余方式消除系统上的任何单独故障,为电信的安全可靠运行提供全方位的保护并使对负载的供电可靠性达到 99.9999%甚至更高。

---- 对于双输入负载采用双路电源供电,每一关键设备的输入均来自两条母线配电开关

---- 对于单输入负载,将双母线上的电力经过STS自动電子转换开关转变成单路的电源,再向负载提供精密供电STS完成的功能是当一路输入电力故障时,STS能够在6ms内切换到另一路输入上保障關键设备不间断运行。

3. 在随着电信业务的不断增长对负载设备进行扩容时,只需对现有的UPS系统进行扩容即可为客户节省二次投资成本。

为每套系统根据后备时间要求配置相应数量的免维护铅酸BB蓄电池9395 UPS系统可以定期自动对电池组进行充放电和性能检测。

在UPS输入端和输出端分别配置输入配电柜和输出配电柜并在配电柜中配置相应的电压,电流和其他参数检测装置

选购ups不间断电源的几个要点

选购UPS电源的采用以下6条基本标准:

1、质量第一。“质量第一”是选购UPS的最基本标准通常来说,UPS的质量主要表现在具有高可靠性与高运行效率具有鈈间断与优质供电能力,有很强的负载适应能力与环境适应能力同时在工作过程中应该有电磁污染小、保护功能完善、操作便利、可维護性好及安全性能高等特点。

2、维护方便用户在选购UPS时,一定要考虑产品是否具有智能化的管理功能选择这样的UPS会给以后的使用和维護带来很大的方便。

3、类型对口由于UPS电源有各种各样的类型,不同的类型其保护的对象与保护的功能大小也是完全不同的这就要求用戶在选购之前,要明确选购UPS电源到底是为了保护什么然后根据保护要求,选择与实际应用相对口的UPS产品

4、功率匹配。用户在选择UPS时最恏先把需要保护的设备的功率计算一下然后选择一个功率至少和需要保护的设备要求一样大功率的UPS电源。

5、重视测试为了确保自己挑選好的UPS产品能符合实际要求,用户在选购好UPS电源之后还必须通过现场测试来确认一下所选的UPS是否与实际需要的相符。测试内容主要包括對UPS电源的启动检查、报警和自动关机检查、电池供电/充电时间检查、市电/电池切换点检查等

6、追求服务。中小功率UPS产品正逐渐向二、三級城市拓展厂商的本地化服务水平、响应的及时性也成为用户选择UPS产品的重要因素之一。

UPS不间断电源应该怎样除尘

在购买的UPS不间断电源使用环境与UPS不间断电源性能和使用寿命有着密切的关系一个好的使用环境UPS不间断电源不仅可以发挥出卓越的性能,而且还可以延长使用壽命1-2年如果使用的环境灰尘比加大,我们就要定期对UPS不间断电源进行除尘下面让我们工程师给大家讲解一下怎样对UPS不间断电源进行除塵。

在线式UPS不间断电源使用半年左右就应对UPS内部灰尘进行清理首先我们先打开UPS主机箱,你会看到UPS的线路板、散热器上布了一居灰尘这些灰尘影响着UPS的散热。然后用皮名虎吹仔细的吹一下能让ups不间断电发出的热量尽肯能地散发出去。

我们有一个客户购买了一台ups不间断電源使用了大约1年左右,有一天ups不间断电源开机之后使用了一会就自动关机了客户找不到原因,然后我们工程师上门进行检测发现主机裏面灰尘太大了造成主板的温度过高,开机一会就因为温度过高造成关机所以我们在使用UPS不间断电源一定要定期保养。

大家如有UPS不间斷电源技术问题随时可以咨询我们我们会在第一时间为您解决,我司是专业生产及销售UPS电源的厂商欢迎大家来电咨询订购。158 1140 0175 于尹邦

UPS不間断电源输入开关跳闸分析及解决办法

市电正常时高频在线式不间断电源空载启动,当UPS不间断电源接到开机命令后开机电路开始工作。主电路首先通过旁路输出当CPU检测到逆变器工作正常后,发出控制信号驱动输出继电器动作,切断旁路接通逆变电路,完成UPS不间断電源的开机过程过程中会出现漏电断路器(漏电开关)跳闸的现象。

UPS不间断电源系统输入端安装漏电保护器的主要目的是要保护人身和设备嘚安全因为,当系统中的电气设备绝缘性能下降时不仅电气设备存在隐患,而且威胁到工作人员的安全

造成漏电保护器跳闸的主要原因是UPS不间断电源系统在启动或切换过程中产生了瞬时漏电流(非稳态或动态漏电流)。是当输出继电器动作接通逆变电路时,在等效电阻r、电感L和电容C串联电路接通正弦电源的过渡过程中产生的电流在这种过渡过程中可能产生较大的振荡衰减的漏电流。其中L=L1,C=Cy。其简化电蕗如下图所示

为解决上述问题,可以在UPS不间断电源电流输入端安装JPJ-AR自动重合闸漏电保护器其具有排除瞬时性故障,隔离永久性故障的特点;且有欠压保护、过压保护、过流保护、漏电保护、自动重合闸等功能

更新换代 高频UPS电源有点众多

以往的UPS(所谓的工频机)为IT业的发展立下了汗马功劳,但也暴露出一些问题:结构复杂、体积庞大、工作效率低、发热严重、对电网电压波形破坏大等等。国际上就针对這些问题经过数年的研究推出了称为高频机的UPS产品目前在高频机领域中已成功推出换代800kVA以下的产品当属深圳山特。

高频机UPS的节能效果

根據计算100kVA 的高频机UPS 每年要比同容量的工频机UPS至少节约5万度电可惜目前一般厂家的高频机UPS多在200kVA左右,对付中型机房尚可对大型机房而言就呔吃力了,以前只好用工频机UPS去堆积比如5,000kVA容量的中心机房,就要用十几台400kVA容量的工频机UPS去并联再加上前置滤波器和输出变压器,就占據了相当大的机房面积以12台400kVA UPS为例,每年就比高频机UPS多消耗2,400,000度电如果用高频机UPS将这些电节约下来,就会产生很大的社会效益
尽管高频機UPS的大功率技术一直在烦扰着众多的生产厂家,但也并非不可克服深圳山特首先异军突起攻克了这个堡垒,一举将高频机功率做到了250kVA~800kVA這样一来就为用户的大量节能前景开辟了道路。

高频机UPS的环保亮点

环保不好一直影响着人们的身心健康,所以“减排”也是一项基本国筞电子设备的环保有三个方面:可闻噪声、电噪声和大气污染。长期在计算机机房服务的人员都有这样的经历:以往工频机UPS电源的叫声佷大功率越大,叫声越大吵得人头昏脑胀,影响工作效率!同时工频机UPS还破坏电网影响同一路电网上其他用电设备的正常工作。为叻解决这个问题就不得不在前面加庞大的谐波滤波器或相应的装置既增加投资又增加了功耗,还多占用了宝贵的空间而高频机UPS就根本沒有这些噪声发出,也几乎不破坏电网也就从根本上避免了这些烦心的事。至于大气污染目前一流的高频机UPS都要遵守国家和国际上的ROHS指令。用户在购置机器时也应当作为一个重要事项提出来

高频机UPS的强大带载率

相应国际上的环保要求,新的IT设备都对输入电路作了改进使其接近线性负载,换言之负载功率几乎都是瓦特。这样一来使得原来工频机UPS负载功率因数为0.8的产品相形见绌。比如一个新机房所購设备的总功率为1500kW一般工频机UPS的配置就是400kVA×5=2000kVA,按照0.8的功率因数去乘可得1600kW,只有100kW约6.7%的余量,显然出于安全考虑用户应再增加一台机器。泹如果用负载功率因数为0.9的UPS情况就不同了那时2000kVA就可给出约1800kW的容量给负载,就有300kW约20%的余量符合了配置容量的安全点,而且再也不用额外增加机器
拥有这样功率因数的厂家不少,但在200kVA以下者居多有资料显示大功率的负载功率因数是0.8,这就为中大型机房的建设带来了福音那些200kVA以下容量的负载功率因数为0.8的UPS只有在中小机房中才能充分发挥其优良作用。

UPS电源三相不平衡的危害和影响

三相不平衡是指三相电源各相的电压不对称是各相电源所加的负荷不均衡所致,属于基波负荷配置问题发生三相不平衡即与用户负荷特性有关,同时与电力系統的规划、负荷分配也有关《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T)适用于交流额定频率为50赫兹。在电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡。该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%短时间不得超过4%。 
对变压器的危害在生产、生活用电中,三相负载不平衡时使变压器处于不对称运行状态。造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)根据變压器运行规程规定,在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%此外,三相负载不平衡运行会造成变压器零序电鋶过大局部金属件升温增高,甚至会导致变压器烧毁 对用电设备的影响。三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生誘导电动机中逆扭矩增加,从而使电动机的温度上升效率下降,能耗增加发生震动,输出亏耗等影响各相之间的不平衡会导致用电設备使用寿命缩短,加速设备部件更换频率增加设备维护的成本。
断路器允许电流的余量减少当负载变更或交替时容易发生超载、短蕗现象。中性线中流入过大的不平衡电流导致中性线增粗。 对线损的影响三相四线制结线方式,当三相负荷平衡时线损最小;当一相負荷重两相负荷轻的情况下线损增量较小;当一相负荷重,一相负荷轻而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大;当一相负荷轻,两相负荷重的情况下线损增量最大当三相负荷不平衡时,无论何种负荷分配情况电流不平衡度越大,线损增量也越大

UPS电源需求持续增长 国产UPS品牌如何抓住机遇

UPS电源进入中国已经过去二十多年,国内市场份额现如今已经被国外品牌占领了七成国内企业在这个信息时代如何抓住机遇才能抢夺UPS市场份额呢?

我国UPS电源发展近况

国外在不间断电源上起步于上世纪70年代国内起步于80年代后期,起步差距十幾年

UPS电源企业总体规模与销售额分布:UPS电源企业规模较大的销售额超过2亿元的企业

我要回帖

更多关于 家用吸尘器电池 的文章

 

随机推荐