汤浅蓄电池性能特点：

电池长寿命、高容量、优越的过放电后的恢复性；
电池气密性好、安全性高、可快速充电；
1、安全性能好：汤浅蓄电池正常使用下无电解液漏出，无电池膨胀及破裂。
2、放电性能好：汤浅蓄电池放电电压平稳，放电平台平缓。
3、耐震动性好：汤浅蓄电池完全充电状态的电池完全固定，以4mm的振幅，16.7HZ的频率震动1小时，无漏液，无电池膨胀及破裂，开路电压 正常。
4、耐冲击性好：汤浅蓄电池完全充电状态的电池从20CM高处自然落至1CM厚的硬木板上3次无漏液，无电池膨胀及破裂，开路电压正常。
电池防漏液的结构、具有免维护的特性；
电池具有抗过充电、抗过放电、耐振动、耐冲击的特点，
电池可任意位置放置，便于保护和使用；
电池能量密度的提高，实现了电池的小型化，轻量化；
电池能满足客户需要，被广泛应用于各个领域
5、耐过放电性好：汤浅蓄电池25摄氏度，完全充电状态的电池进行定电阻放电3星期（电阻只相当于该电池1CA放电要求的电阻），恢复容 量在75%以上.
6、耐充电性好：汤浅蓄电池25摄氏度，完全充电状态的电池0.1CA充电48小时，无漏液，无电池膨胀及破裂，开路电压正常，容量维持率在上 95%以.
7、耐大电流性好：汤浅蓄电池完全充电状态的电池2CA放电5分钟或10CA放电5分钟。无导部分熔断，无外观变形。

随着各种电动汽车的发展，动力电池充电器的需求将越来越多。充电器质量的优劣关系到电池性能的发挥及寿命、充电器本身的智能化关系到用户的使用方便及电力系统电力计费等管理问题。不同电池，特点不同，充电策略也不相同。如将一种电池的冲电器做好了，就容易将技术向其他电池类型拓展。本选题具有实用性，对电赛方向人才培养也有针对性。

　　主要功能指标：

　　输入电压单相50HZ ±10%,电压有效值波动范围220V ±20%,即有效值为176V-264V;

　　输出直流额定电压50V;

　　输入端加功率因数校正，功率因数90 %;

　　充电初期效率大于80%;

　　输入电流失真度小于4%;

　　充电过程分为激，快充和浮充；

　　具有温度检测功能，可根据电池和环境温度改变充电策略；

　　具有友好的人机界面，可对充电策略进行调整；

　　散热方式：风冷。

　　主电路的整体框图：

 

　　EMI滤波电路：

 

　　C1和L1组成级EMI滤波

　　C2、C3、C4与L2组成第二级滤波。

　　L1,L2为共模电感

　　整流及功率因数校正电路：

　　整流桥：

　　流经二级管电流ID=3.55A

　　二极管反向电压V=373V

　　考虑实际工作情况故选BR601（35A/1000V）；

　　功率因数校正：

　　方案：BOOST型拓扑结构具有输出电阻低，硬件电路及控制简单，技术成熟，故选用BOOST结构；

　　芯片选择：TI公司的UCC28019可控制功率输出为100W-2KW,功率因数可提高到0.95,符合设计要求，故此次设计选用该款芯片；

　　电路图

 

1 引 言

应急电源多采用蓄电池提供能源，为了获得足够高的电压通常采用多块电池串联的方式进行工作，例如用24、32或48节铅酸蓄电池组成。电池组的失效往往是从单块电池失效开始的，尤其对于使用时间较长但又不超过使用期限的电池组，依靠维护人员的日常检查既耗时又不方便，也不符合现代管理的需要。因此，对于单块电池的电压进行自动巡检，以便及时发现问题，就变得极为重要。而对电池组单块电池电压进行测量存在以下主要技术难点。

(1)从降低成本角度考虑可采用多路选择方式测量，但是其电压范围超出了标准模拟[1]开关产品的工作电压范围而采用机械继电器将在速度、使用寿命、工作的可靠性方面都难以令人满意。

(2)为确保测量的，单元电池采用悬浮测量，系统设计时要考虑信号采集电路与信号处理电路采取有效的电气隔离。

(3)由于电池组串联电池数的增加，测量电路的功耗难于降低。国内已有很多关于单个单元电池的端电压侧测量方法的提出，构造电阻网络提取电压、继电器切换和V／F转换无触点采样提取电压。安装注意事项：  
1、按上下方向正立放置为原则,禁止倒立使用UPS蓄电池。
2、不要在UPS蓄电池上给予异常的振动与撞击。
3、在安装过程中要注意绝缘。
4、不要把机器安装成密闭形结构。
5、在安装过程中要注意让电池之间保持一定的间距,以保证空气流通。
6、请不要把不同种类的UPS蓄电池混合使用。
7、不要让UPS蓄电池与有机溶剂接触。
 小型化，低噪音
 采用先进的控制技术和制造工艺，大大提升产品的功率密度，减少产品占地面积，在今日寸金寸土的办公环境里，为您节省宝贵空间。同时机器运行时噪音低，维护您安静的工作环境粗壮的极板使电池具有更长的寿命 
 阻燃的单向排气阀使电池安全且具有长寿命 
持久耐用的聚丙烯(PP)电池槽盖 
 吸附式玻璃纤维技术使气体复合效率高达99%，使电解液具有免维护功能
 UL的 
 多元格的电池设计使电池安装和维护更经济 
可以以任何方位使用。竖直，旁侧或端侧放置 
符合国际航空运输协会/国际民间航空组织的特别规定A67，可以航空投运。
 可以以无危险材料进行水路运输 
 计算机设计的低钙铅合金板栅，限度降低了气体的产生量，并可方便的循环使用 
 槽盖的热封黏结可以杜绝渗漏 
 铅酸蓄电池的工作原理：
蓄电池是通过充电将电能转换为化学能贮存起来，使用时再将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。它是用两个分离的电极浸在电解质中而成。由还原物质构成的电极为负极。由氧化态物质构成的电极为正极。当外电路接近两极时，氧化还原反应就在电极上进行，电极上的活性物质就分别被氧化还原了，从而释放出电能，这一过程称为放电过程。放电之后，若有反方向电流流入电池时，就可以使两极活性物质回复到原来的化学状态。这种可重复使用的电池，称为二次电池或蓄电池。如果电池反应的可逆变性差，那么放电之后就不能再用充电方法使其恢复初始状态，这种电池称为原电池。
电池中的电解质，通常是电离度大的物质，一般是酸和碱的水溶液，但也有用氨盐、熔融盐或离子导电性好的固体物质作为有效的电池电解液的。以酸性溶液(常用硫酸溶液)作为电解质的蓄电池，称为酸性蓄电池。铅酸蓄电池视使用场地，又可分为固定式和移动式两大类。铅酸蓄电池单体的标称电压为2V。实际上，电池的端电压随充电和放电的过程而变化。
铅酸蓄电池在充电终止后，端电压很快下降至2.3伏左右。放电终止电压为1.7－1.8伏。若再继续放电，电压急剧下降,将影响电池的寿命。铅酸蓄电池的使用温度范围为＋40℃―－40℃。铅酸蓄电池的安时效率为85%－90%，瓦时效率为70%，它们随放电率和温度而改变。
凡需要较大功率并有充电设备可以使电池长期循环使用的地方，均可采用蓄电池。铅酸蓄电池价格较廉,原材料易得,但维护手续多，而且能量低。碱性蓄电池,维护容易，寿命较长,结构坚固，不易损坏，但价格昂贵，制造工艺复杂。从技术经济性综合考虑，目前光伏电站应以主要采用铅酸蓄电池作为贮能装置为宜。

 

6驱动与保护电路
　　
　　(1)封锁PWM控制信号保护。IPM的PWM控制信号经带控制端的三态收发器74LS640输出后送共态脉冲互锁电路。IPM的故障输出信号送入74LS640的使能端。当IPM没有故障发生时，74LS640选通，IPM正常工作；IPM发生故障时，74LS640截止，封锁所有IPM的控制信号，关断IPM，达到保护目的。　　　
　　(2)共态脉冲互锁电路。在使用IPM的过程中我们发现，当选取IPM时，若留出足够的余量，IPM一般情况下不容易损坏，但有时仍有损坏情况发生，分析其原因，均为发生过流，通过测量微处理器输出的PWM信号，发现同一桥臂的控制信号在主电路为高压大电流情况下很容易叠加*信号，致使同一桥臂的两个IGBT发生直通，导致模块损坏。为此我们设计了共态脉冲互锁电路，这样即使有*，甚至由于某种原因，微处理器不能正常输出，也能保证同一桥臂的两个IGBT不能同时导通，达到保护的目的。电路图如图5所示。
　　
　　1．7辅助电源电路
　　
　　该系统的电源主要有+5V、+3．3V和+15V三种。+5V为主电源，采用AC／DC模块实现；+3．3V主要用于DSP系统，采用TPS7333芯片实现；+15V电源用于IPM模块，采用金升阳公司的B0515实现。
　　
　　2系统软件设计
　　
　　本电源的控制软件主要包括：1)双极性SPWM控制信号程序设计；2)平均值稳定程序设计；3)输出过压保护程序设计。
　　
　　双极性SPWM控制信号采用对称规则采样法实现。其中标准正弦波(即调制波，同输出正弦波频率400HZ)，采用离线计算方法，首先将这些数据计算出来，并存入数组，在程序运行时调用。标准三角波是利用DSP计数器的连续增／减计数模式实现的，其载波频率为12KHZ。
　　
　　平均值稳定程序采用PI调节，反馈信号经滤波采样后，与给定信号进行比较，其偏差送至PI调节器，改变调制度M，从而使输出电压维持恒定，实现输出稳压。
　　
　　输出过压保护采用限幅比较法，反馈信号经滤波采样后，与限定值进行比较，若超出，则输出保护信号，中断主电路运行，实现输出过压保护。
　　
　　系统软件由初始化模块和定时器中断模块组成。初始化模块主要完成中断控制器、I／O控制器、事件管理器、时钟管理器、看门狗、A／D转换器等控制寄存器进行初始化和相关变量的初始化，初始化模块的流程如图6所示。初始化完成后，DSP程序进入死循环，等待中断的发生。定时器中断模块的主要工作是通过片内A／D转换器采样输出电压，作为系统实现闭环控制的反馈信号，通过给定信号与反馈信号进行比较，经PI控制调节，得到相应的控制量，经规则采样法计算得到每一个周期的脉冲宽度，以获得四路PWM信号，实现对IPM的控制。