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UPS中的蓄电池大多采用铅酸蓄电池,蓄电池是一种将化学能和电能相互转化的装置,蓄电池需先用直流电源对其充电,将电能转化为化学能储存起来,蓄电池阳极的活性物质是二氧化铅(PbO2)阴极的活性物质是是铅(Pb),电解液是稀硫酸(H2SO4)。 电池是由单个的"原电池"组成,每个原电池的电压大约是2V,一个12V的电池由6个原电池组成。免维护电池,通常指的是:封密式免维护铅酸蓄电池,具有敞口式铅酸蓄电池所有的优点,所谓免维护,是相对敞口式电池需要经常加水而言的。整个蓄电池是全封闭的(电池的氧化还原反应均在密闭的外壳内部循环进行的),因此免维电池没有"有害气体"溢出。不需进行加水等日常的运行维护。可以安装在主机房,适合无人值守机房引发蓄电池燃烧及火灾的几种因素:1、正极板栅膨胀,致使电池壳膨胀、裂纹,造成设备腐蚀,引发火灾;2、保养清洁电池时不慎短路,引发火灾;3、清洁剂清洗电池不当,导致电池壳破裂,漏液后短路引发火灾;4、电池连接线过细或松动(或UPS扩容后没有对应更换线径),大电流引发电池连线燃烧起火,从而点燃蓄电池外壳,引发更大的火灾;5、蓄电池的连接桩头氧化(或松动)短路导致点燃蓄电池外壳,引发火灾。关于电池充电
一、循环充放使用模式
1、如果设备连接到电源上,充电饱和后就离开电源由电池供电,这种情况下就应当选择循环充放电方式。
2、循环充电时充电机器提供的电压应有限制:环境温度在25℃时,2V电池的充电充压为:2.35-2.45V;4V电池的充电电压为:4.70-4.90V;6V电池的充电电压为:7.05-7.35V;8V电池的充电电压为:9.40V-9.80V;10V电池的充电电压为:11.75-12.25V;12V电池的充电电压为:14.1-14.7V。充电电流不大于额定容量值的25%A。
3、充电饱和时应立即停止充电,否则电池就会损坏或由于过量充电会容易引起电池外鼓。
4、充放电时,电池不可倒置。
5、循环使用的寿命取决于每次放电的深度,放电深度越大,电池可循环的次数就越少。
二、浮充使用模式
1、如果设备总是与电源连接,且处于充电状态,只是外电源停止时,由电池供电,这种情况下应当选择浮充充电模式。
2、电池组每节电池的浮充充电电压设定范围应严格控制:在环境20℃时,2V电池的浮充电压为:2.25-2.30V,充电电流不大于额定容量值的25%A。
3、浮充使用寿命主要受浮充电压和环境温度影响,浮充电压越高,电池寿命就越短。
三、放电
放电时电池端电压低于规定的终止电压或多次过放电,过放电将给蓄电池带来严惩损害,使电池寿命提前终止!
型号 | 电压 | 容量 | 参考重量 | 外型尺寸 |
(V) | (Ah) | (Kg) | 长*宽*高(mm) | |
6-GFM-7 | 12 | 7 | 2.6 | 115*65*94 |
6-GFM-17 | 12 | 17 | 6 | 180*77*167 |
6-GFM-38 | 12 | 38 | 12 | 197*165*175 |
6-GFM-65 | 12 | 65 | 20 | 350*166*175 |
6-GFM-100 | 12 | 100 | 30 | 407*173*210 |
N+m冗余并联技术是专门为了提高UPS的可靠性和热维修〔也称作热插拔和热更换(hotplug-in)〕而采用的一种新技术。所谓N+m冗余并联,是指在一个UPS单机内部,采用N+ m个相同的电源模块(power supply units,简称PSU)并联组成UPS整机。其中N代表向负载提供额定电流的模块个数,m代表冗余模块个数。m越大USP的可靠性越高,但UPS的成本也越高。在正常运行时UPS由N+ m个模块并联向负载供电,每个模块平均负担1/(N+m)的负载电流,当其中某一个或k个(k≤m)模块故障时,就自行退出供电,而由剩下的N+(m-k)个模块继续向负载提供100%的电流,从而保证了USP的不间断供电。
1 N+m冗余并联的可靠性、可用性及条件
1.1 可靠性的提高
由N+m个小功率模块组成的冗余并联结构形式的UPS如图1和图2所示。图1是采用n个整流模块、一组蓄电池和k个逆变模块组成的冗余并联结构形式,n可以等于k,也可以不等于k。图2是采用n个整流模块、n组蓄电池和n个逆变模块组成的UPS模块冗余并联结构形式。图3是采用单一大功率整流模块、一组蓄电池和一个大功率逆变模块组成的结构形式,是一般UPS常用的结构形式。
CSTK UPS电源免维护铅酸蓄电池按《GB/T阀控封式铅酸蓄电池标准》设计制造,产品在使用前无需加水,用户只需正确安装即可使用。蓄电池具有无酸液泄漏、电阻小、耐震动性能、抗过放电恢复能力强,自放电小,寿命长等特点。循环寿命长:应用高性能配方,具有长寿命特点,25OC正常使用情况下可达360次以上。 按规定维护使用,循环次数可达650次以上; 安全可靠:采用独特设计,流线型阀面的注液阀,使用时间耐久,安全性能优越; 全密封防泄结构:可使电池在任意方向使用(倒置除外)。既具有全密封阀控式的优点,又具有可维护结构的特点; 优化的设计:采用插式或扣式盖板,使蓄电池维护更加方便,定期维护可延长使用寿命50-100%或更长; 使用形式多样:该电池既可浮充,又可循环使用;推荐充电方式为三阶充电。特点:
装备紧密,不渗漏,无酸污染;无需特定环境使用;无需加水,无需补充电解液,免维护;连接方便,无需特定方向使用;内阴小,输出功率高;低阻抗设计,自放电低,容量保持及存储时间在20℃下达12个月以上;采用C.C.D.S充放电检测系统,保证了产品一致性;采用高强度工程塑料为原料及高密度超细玻璃纤维隔板,确保电池的一流品质;适应各种温度条件(-15℃—45℃);无游离电解液,防爆,自放电小。
UPS系统检测单元如图2所示。检测单元由整流桥、RC电路以及光耦隔离电路组成,其输出out根据所检测的市电是否发生中断而产生逻辑电平。当市电正常时,市电通过整流桥整流,经RC作整流输出滤波得到直流电,经过R2使得光耦导通,使得检测单元输出out为低电平,从而封锁UPS控制信号,UPS不工作;当市电中断时,光耦不导通,检测单元输出out高电平,打开UPS控制信号,启动UPS。值得注意的是,这里C1取值较小,以保证市电检测的实时性。
图1虚线框中为系统设计的UPS,由控制驱动电路、Boost电路、和蓄电池组成。图3所示为其电路图。其中控制驱动电路采用MAXIM公司的MAXIM668芯片。这里用蓄电池给芯片供电。MAXIM668是一种固定频率的工作于电流模式的PWM控制器。正常工作时,通过电压闭环反馈调节和电流峰值调节来控制其输出的PWM信号,以达到稳压输出的目的。SYNC/SHDN为片选信号,高电平有效,由检测单元的输出out控制。REF端内部产生1.25V参考电压。FREQ端接电阻Rosc来控制芯片的工作频率。FB端为反馈端,通过反馈电阻R2、R3分压的结果与芯片REF端的1.25V电压进行比较来控制MAXIM668的工作,构成电压闭环反馈调节。CS+端外接检流电阻,通过比较检流电阻上的电流值与芯片内部由电压调节器决定的电流峰值,来控制芯片EXT输出端的PWM信号的脉宽,构成电流峰值调节。UPS的主电路为一个Boost电路。通过控制EXT输出端的PWM信号的脉宽,保证Vout为稳定的5V。蓄电池在此不仅给Boost电路供电同时要给控制芯片MAXIM668供电。
切换单元原理如图4虚线框中所示。其基本原理为当市电处于正常或中断状态时分别使开关电源或UPS向负载供电。从而保证负载供电稳定。图中的继电器都为常开状态。
山特UPS蓄电池6-GFM-7 12V 7AH 20HR 6GFM7 山特UPS蓄电池6-GFM-7 12V 7AH 20HR 6GFM7
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