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更新時(shí)間：2020-10-15 20:42:29瀏覽次數(shù)：308
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| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 醫(yī)療衛(wèi)生,地礦,能源,航空航天,電氣 | 主要用途 | UPS/EPS,太陽(yáng)能,直流屏,光伏發(fā)電,風(fēng)能發(fā)電,船舶設(shè)備,醫(yī)療設(shè)備 |
皓誠(chéng)蓄電池6-FM-200 12V200AH使用及用途
產(chǎn)品詳情
UPS蓄電池的選擇
(一)蓄電池容量(Ah)的選擇
蓄電池容量(Ah)是指在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下，每2V電池單體在給定時(shí)間1.80V終止電壓時(shí)，可提供的恒定電流值(A)與持續(xù)放電時(shí)間(h)的乘積。給定持續(xù)放電時(shí)間為10h的容量稱為10h率容量，用符號(hào)C10來表示。蓄電池容量可用20、10、8、5、3、1、0.5h率等多種方法表示，一般采用C10作為蓄電池的額定容量來標(biāo)稱蓄電池。額定容量是蓄電池的主要參數(shù)，不少工程人員就認(rèn)為，兩種相同額定容量的蓄電池可以在同一套UPS系統(tǒng)中替代使用。這種觀點(diǎn)是有問題的，因?yàn)閮煞N蓄電池具有相同額定容量，只表示它們的l0h放電性能一致，但在l0min和30min、lh和3h等時(shí)間內(nèi)可提供的恒功率值和恒電流值則可能差異較大，而UPS后備時(shí)間通常不到l0h，所以UPS配用蓄電池時(shí)，考察其在后備時(shí)間內(nèi)的放電性能就尤為重要。
在已知UPS主機(jī)一些基本參數(shù)和確定蓄電池后，就可以根據(jù)這一蓄電池樣本資料中提供的恒功率放電數(shù)據(jù)表域值流放電曲線，通過功率定型法或電流定型法來計(jì)算確定蓄電池的容量和型號(hào)。
1.功率定型法
這種方法比較簡(jiǎn)便，根據(jù)蓄電池恒功率放電參數(shù)表可以快速準(zhǔn)確地選出蓄電池型號(hào)。先計(jì)算在后備時(shí)間內(nèi)，每個(gè)2V的蓄電池少應(yīng)向UPS提供的恒功率：P=Scosφ／(ηN•K)(1)
式中：S---UPS標(biāo)稱輸出功率
cosφ---UPS輸出功率因數(shù)；
η----逆變器效率；
N---在UPS中以12V電池計(jì)算時(shí)所需的串聯(lián)電池個(gè)數(shù)，由UPS正常工作電壓確定；K---系數(shù)，廠家提供的電池恒功率放電數(shù)據(jù)表，一般是以2V單元電池為計(jì)算基準(zhǔn)的，12V／節(jié)電池相當(dāng)于6個(gè)2V單元串聯(lián)，此時(shí)取K=6；如果電池廠家提供的電池恒功率放電數(shù)據(jù)表是以12V單元電池為計(jì)算基準(zhǔn)的，則K=1。
然后確定蓄電池的放電終止電壓UT:UT=Umin／(N*6)(2)
式中:Umin---UPS 工作電壓
我們可以在廠家提供的UT下的恒功率放電參數(shù)表中，找出等于或稍大于P的功率值，這一功率值所對(duì)應(yīng)的型號(hào)即能滿足UPS系統(tǒng)的要求。如果表中所列的功率值均小于P，可通過多組電池并聯(lián)來達(dá)到功率要求，一般并聯(lián)不應(yīng)超過4組。
下面舉例說明：例如一臺(tái)80kVA梅蘭日蘭UPS后備15min，已知UPS輸出功率因數(shù)cosφ為0.8，逆變器效率η為0.94，正常工作電壓為384V， 工作電壓Umin為320V，則配套蓄電池組N應(yīng)為32節(jié)(384V／12V)12V／節(jié)電池串聯(lián)，根據(jù)式(1)得出P=354.6W，根據(jù)式(2)得出放電終止電壓UT=1.67V。如我們選用美國(guó)GNBSprinter系列電池，根據(jù)GNBSprinter樣本提供的在25℃時(shí)每單元恒功率放電數(shù)據(jù)表，查找15min列下等于或稍大于354.6W的功率值為373W，對(duì)應(yīng)的型號(hào)為S12V370，其額定容量為100Ah，也就是說，用32節(jié)GNBS12V370蓄電池串聯(lián)，可以滿足該UPS系統(tǒng)的要求。如果選用2V／節(jié)電池串聯(lián)，則在2V系列電池的恒功率放電數(shù)據(jù)表中查出相應(yīng)型號(hào)，整組串聯(lián)電池?cái)?shù)量為6N。
2.電流定型法
這是根據(jù)某一蓄電池的恒流放電曲線來確定蓄電池容量和型號(hào)的方法。先計(jì)算UPS系統(tǒng)要求的蓄電池 放電電流：Imax=Scosφ／(ηUmin)（3）
式(3)中各符號(hào)的含義與功率定型法中所定義的相同。在計(jì)算出電池串聯(lián)數(shù)量N和放電終止電壓UT后，就可以根據(jù)UPS要求的后備時(shí)間從蓄電池恒流放電曲線中查出放電速率n，然后根據(jù)放電速率的定義：n=Imax／C10，得出配置蓄電池的額定容量C10并確定電池型號(hào)。
下面仍以80kVA梅蘭日蘭UPS后備15min系統(tǒng)配套美國(guó)GNBSprinterl2V電池為例來說明。先按式(3)計(jì)算蓄電池的 放電電流，Imax=212．8A，由式(2)得出每2V單元的放電終止電壓UT=1.67V。在sprinter恒流放電曲線圖(圖1)中，根據(jù)后備時(shí)間15min(橫坐標(biāo))和放電終止電壓1.67V(縱坐標(biāo))，可得出放電速率n為2.13C(容量)。據(jù)此可得電池的額定容量為：C=Imax／n=99.9Ah(即C10)。100Ah所對(duì)應(yīng)的型號(hào)為S12V370，即用32節(jié)GNBS12V370。
3用內(nèi)阻交流放電法測(cè)量蓄電池內(nèi)阻
內(nèi)阻交流放電法是在交流注入法蓄電池內(nèi)阻測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的發(fā)展，該方法綜合了交流注入法和直流放電法的優(yōu)點(diǎn)。其原理是用CPU通過D/A控制智能負(fù)載，使蓄電池向智能負(fù)載放電，產(chǎn)生一個(gè)低頻(頻率小于100HZ)，幅值約為0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信號(hào)(頻率為fo，角速度為ω=2πfo的電流I=IoSin(ωoT),其中C10為10小時(shí)放電率下蓄電池的容量。在蓄電池上產(chǎn)生的電壓響應(yīng)為：
U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗為：Z=Uo/IoXejφ
交流放電法蓄電池內(nèi)阻測(cè)量原理圖見圖2。
3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通過D/A控制MOS管，使蓄電池向負(fù)載放電，產(chǎn)生特定頻率的、幅值穩(wěn)定的正弦波激勵(lì)信號(hào)。
3.2多路開關(guān)：多路開關(guān)由CPU控制，進(jìn)行信號(hào)的切換。以實(shí)現(xiàn)蓄電池組中每節(jié)蓄電池內(nèi)阻的測(cè)量。
3.3耦合電容：其作用是隔離直流，而使交流信號(hào)順利通過。為保證測(cè)量電路的精度，耦合電容要保證嚴(yán)格的匹配性。
3.4可編程帶通濾波器：蓄電池在線工作時(shí)，充電裝置紋波電流可能相當(dāng)大，一些UPS電源的紋波電流有數(shù)安甚數(shù)十安，遠(yuǎn)大于測(cè)量信號(hào)，如果不采取濾波，后級(jí)的放大器將會(huì)飽和?？删幊處V波器的設(shè)計(jì)可以使頻率接近為測(cè)量信號(hào)頻率，而其它頻率信號(hào)不能通過。這樣后級(jí)的放大器可以將微弱的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行有效的放大。
3.5高速同步A/D轉(zhuǎn)換器：它可以實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的同步高速采樣，確保電流信號(hào)和電壓信號(hào)嚴(yán)格的相位關(guān)系，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
3.6 DSP：雖然經(jīng)過前級(jí)的濾波去除了大部分干擾信號(hào)，但仍有相當(dāng)?shù)母蓴_信號(hào)和有效信號(hào)一起被采樣進(jìn)來，如不進(jìn)行處理，將會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量精度。由于只有頻率為fo的信號(hào)為有效信號(hào)，利用DSP的數(shù)字運(yùn)算能力，對(duì)采樣信號(hào)用FFT算法分別提取電流、電壓采樣信號(hào)中頻率為fo的信號(hào)部分進(jìn)行運(yùn)算。電流、電壓采樣信號(hào)送入DSP后，DSP對(duì)信號(hào)進(jìn)行如下處理：
皓誠(chéng)蓄電池6-FM-200 12V200AH使用及用途
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