ROCKET蓄電池SMF115F51儲能應用

ROCKET蓄電池SMF115F51儲能應用

UPS是針對中國電網(wǎng)環(huán)境和網(wǎng)絡監(jiān)控及網(wǎng)絡系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對電源的可靠性要求，克服中、大型計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網(wǎng)環(huán)境日益惡劣的問題，以全新的數(shù)字技術研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源，是維持電路中形成穩(wěn)恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發(fā)電機等。
UPS
UPS和直流電源是企業(yè)重要的供電保障設備，傳統(tǒng)的維護管理包括：①日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風機等易損件，大修時做電池活化等；②改造或采用換代設備，使用高級工具測試電池性能。這種管理方式企業(yè)投入成本高，維護人員工作量大，不易實時掌握設備運行狀態(tài)和關鍵數(shù)據(jù)，設備事故預防能力低。實施在線維護管理可避免傳統(tǒng)方式的不足之處，獲得良好效益。
UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“UninterruptiblePowerSupply”的縮寫，它可以保障計算機系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)
總控站（后臺）
由監(jiān)控站、工程維護站、系統(tǒng)接口等構成，運用管理分析軟件處理接收的數(shù)據(jù)并通過Web發(fā)布。工程維護人員登錄服務器可查看全廠所有在線設備的運行狀態(tài)以及完善的歷史、實時數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計。
現(xiàn)場設備控制站（ES）
根據(jù)現(xiàn)場設備需要，可選擇監(jiān)控功能儀或設備運行狀態(tài)信息采集儀（EII）。EII通過RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、UPS等智能設備通信，將監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，接入局域網(wǎng)，傳送至主控室服務器。獨立完整的ES包括以下部分。
系統(tǒng)主機。由下行串口通道、數(shù)據(jù)處理器、顯示器、上行串口通道組成。下行串口通道通過RS-485總線訪問電池電壓采集模塊，采集數(shù)據(jù)，管理電壓采集模塊，數(shù)據(jù)處理器完成數(shù)據(jù)解壓、數(shù)據(jù)計算、存儲管理，將處理后的數(shù)據(jù)一部分送往顯示器，另一部分由上行串口通道發(fā)送至協(xié)議處理器，或傳給上一層管理系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)采集模塊組?？筛鶕?jù)用戶需要確定采集數(shù)據(jù)要求及配置相應采集儀器，一般由電池電壓采集模塊、電流、溫度、功率等組成，模塊間隔離良好、絕緣性強，可靠性、安全性高。數(shù)據(jù)采集可分組，每個模塊可對一定數(shù)量電池進行電壓采集，可配備電流、溫度傳感器，模塊間與系統(tǒng)主機一般采用RS-485連接。
協(xié)議處理器。具有協(xié)議處理程序的接口板，處理各種通信協(xié)議?？蓪崿F(xiàn)：①將主機發(fā)送的電池電壓、電流、溫度等信息按約定協(xié)議編碼、打包、發(fā)送至遠程服務器;②將遠程服務器發(fā)出的遙控、遙調(diào)指令經(jīng)過解碼發(fā)給主機，實時控制。
放電模塊?？煽焖贉y出電池直流內(nèi)阻，瞬間測試電池性能，大功率放電模塊可提供瞬間大電流沖擊負荷。
遠程服務器。實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)計算機數(shù)據(jù)通信，通過局域崗遠程訪問現(xiàn)場的蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)，接收、分析數(shù)據(jù)，通過Web服務器發(fā)布數(shù)據(jù)。

關于日常檢查及維護保管：

1、定期對電池進行檢查，如發(fā)現(xiàn)有灰塵等外觀污染情況時，請用水或溫水浸濕的布片進行清掃。不要用汽油、香蕉水等有機溶劑或油類進行清洗，另外請避免使用化纖布。
2、浮充時，電池充電過程中總電壓或指示盤上電壓表的指標值偏離下表所示基準值時（±0.05V/單格）應調(diào)查原因并作處理。
通信網(wǎng)絡
聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場設備各分站（采集監(jiān)控站），采用光纖作為數(shù)據(jù)通信主干線，組成全廠UPS和直流電源在線監(jiān)控的局域網(wǎng)。
組成
UPS電源系統(tǒng)由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進行AC/DC變換的整流器（REC），進行DC/AC變換的逆變器（INV），逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發(fā)生變化時（該變化應滿足系統(tǒng)要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成，由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器來說就象接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護，設計了系統(tǒng)工作開關，主機自檢
故障后的自動旁路開關，檢修旁路開關等開關控制。
在電網(wǎng)電壓工作正常時，給負載供電如圖所示，而且，同時給儲能電池充電；當突發(fā)停電時，UPS電源開始工作，由儲能電池供給負載所需電源，維持正常的生產(chǎn)（如粗黑→所示）；當由于生產(chǎn)需要，負載嚴重過載時，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負載供電（如虛線所示）。
工作過程
當市電正常380Vac時，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸
不間斷電源工作原理框圖
出穩(wěn)定的220V或380Vac交流電壓，同時市電經(jīng)整流后對電池充電。當任何時候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時，不間斷電源發(fā)出聲光報警，并在電池放電下限點停止逆變器工作，長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能，當發(fā)生超載（150%負載）時，跳到旁路狀態(tài)，并在負載正常時自動返回。當發(fā)生嚴重超載（超過200%額定負載）時，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時前面輸入空氣開關也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關，重新開機即開始恢復工作。

ESH Specification

家用的UPS大多是1000W以下的短延時后備式的。此類UPS基本的組成有電池充電器、電池組、逆變器三部分，有些UPS在此基礎上還加上了電源濾波器和交流穩(wěn)壓器等組件，進一步提高了UPS的性能和實用性。
后備式UPS故障多的部件還是UPS中的電池組，由于電池組的價格要占到整機的4O％以上，更換費用不少。但是平時只要維護得當，就可以使電池組的壽命成倍延長，即使出現(xiàn)一些小問題，只要及時采取措施也可以補救。
一般的UPS電池組由兩個12V兔維護蓄電池串聯(lián)構成24V儲備電源，它的性能和狀態(tài)直接影響到UPS的逆變時間和逆變啟動，不少故障就是由于電池組引起的。雖然說是免維護電池，但是在不同的使用條件下其壽命大不一樣。免維護電池塊的性能像平時使用的可充電鎳鎘電池一樣，需要經(jīng)常充放以保持其活力，家庭用戶極少遇到中途斷電需要UPS以電池塊的電能逆變供電的情況，往往是電池塊*處于浮充狀態(tài)，這樣久而久之電池的容量會慢慢下降，提早報廢。所以針對這一點提出人為的斷電逆變放電，一般一套家用微機耗電在200W左右，故逆變負載的功率也選200W。根據(jù)UPS逆變的特性，負載要選用純阻性的，專業(yè)用的負載可選用大功率的線繞電阻。在業(yè)余條件下可就地取材，選用200W的白熾電燈泡(也可以用幾個小功率的燈泡并聯(lián)使用)，選用此負載的好處是負載接近純阻性，功率與實際微機耗電相仿就行，通過逆變放電可以測試出你的UPS實際逆變供電時間。這樣做的好處，一是可以在以后市電中斷時知道UPS大概能支持多少時間，二是可以與下次放電時間作比較，借以了解電池的性能。
要注意的是。用燈泡作負載，由于開機沖擊較大，為了保護UPS的安全，必須按以下步驟進行：(1)接通UPS的進相電源；(2)打開UPS；(3)打開負載(燈泡)；(4)斷開UPS充電6~8小時。由于大部分UPS為了保護電池設定了電池電壓下限，一旦電池電壓躍落過多即自動停止逆變。在進行上述操作時，要注意把逆變的時間記錄下來供以后參考，注意UPS外殼的溫度，如果溫升過大要及時停止逆變，待溫度恢復正常后再逆變放電，直到UPS自動停止逆變(說明電池已用完)。以上方法因為逆變功率較小，UPS所留余量很大，對UPS的逆變功率管沒有損害，一般每月放電一次以保持UPS電池的活力。

關于保管

1、保管時請注意溫度不要超過-20℃～+40℃范圍
2、保管電池時必須使電池在*充電狀態(tài)下進行保管。由于在運輸途中或保存期內(nèi)因自放電會損失一部分容量，使用時請補充電。
3、*保管時，為彌補保管期間的自放電， 請進行補充電。
在超過40C條件下保管時，對電池壽命有很壞影響，請避免！
4、請在干燥低溫，通風良好的地方進行保管。
5、如在保管或轉(zhuǎn)移過程中電池包裝不慎被水淋濕，應立即除掉包裝紙箱，以避免被水打濕的紙箱成為導體造成電池放電或燒壞正子。
使用上述放電法時，還一個小竅門，就是判斷你的UPS是正弦波逆變還是方波逆變。正弦波逆變的UPS較好，而方波逆變的不適于*逆變使用，對有些設備有害。正弦波逆變的UPS在斷電后進入逆變供電狀態(tài)下，作負載的燈泡亮度和使用市電時一樣，方波逆變的UPS在逆變的狀態(tài)下，做負載的燈泡比使用市電時更亮。
以下是進一步維護UPS的方法，此方法適用于有一定電子電工常識而且又有動手經(jīng)驗的維修人員。在充分放電后，將UPS靜置3O分鐘(不要接通電源充電)，打開UPS的機殼，用萬用表分別測試兩個電池塊的電壓(在測量時在萬用表表筆兩端并聯(lián)上120~200歐姆的電阻作負載)，兩塊電池的電壓差不應大于0．5V。如果大于此電壓差，則說明兩塊電池的一致性不佳，這樣可能會造成一塊電池塊容量不足，以致其中一塊提前放電終止，*下去對兩塊電池都有損害。如及早發(fā)現(xiàn)，可以人工對電壓較低的電池塊進行補充充電，使兩塊電池的電壓保持在同一水平上，然后裝回UPS中即可。如果發(fā)現(xiàn)其中一塊電池失效或老化，可及時處理或更換。一般用以上方法檢查電池情況半年一次。如果在常規(guī)逆變放電中，發(fā)現(xiàn)逆變時間比上一次逆變時間明顯減少，可立即進行此項檢查。

關于電池壽命的說明：即使UPS使用的是同樣的電池技術，不同廠家的電池壽命大不一樣， 這一點對用戶很重要，因為更換電池的成本很高(約為UPS售價的30％)。 電池故障會減小系統(tǒng)的可靠性，是非常煩人的事情。 　
作為微機系統(tǒng)的完備支持系統(tǒng)，UPS電源對保護你的數(shù)據(jù)和機器設備不受損害有很重要的作用。因此，正確使用和維護UPS，就顯得相當重要。為保證其正常運行和延長使用壽命，在使用與維護中應注意以下幾方面：
(1)在匹配功率時要留有余量。如1000W的UPS，按80％負載率即800W去負載。
(2)新購的UPS電源，使用前一定要對后備蓄電池組進行均衡充電，即將每個蓄電池并聯(lián)起來，根據(jù)蓄電池的標稱值，確定充電壓和電流，充電12小時~34小時，以延長蓄電池的使用壽命。
(3)在進行UPS連接時，應正確連接交流輸入的極性，否則故障率將大大增加。
(4)UPS應*處于開機狀態(tài)，盡可能減少開機和關機次數(shù)。
(5)不宜在UPS的輸出端帶可控硅負載、可控硅橋式整流或半波整流型負載。
(6)UPS按操作方式可分為后備式UPS和在線式UPS兩種。對后備式UPS應注意：其前級不宜添帶有大阻抗元件的交流穩(wěn)壓器，因為它會造成后備式UPS的市電供電與逆變器之間供電轉(zhuǎn)換時間的明顯增加，極有可能造成微機在運行時產(chǎn)生錯誤的自檢啟動，以致數(shù)據(jù)丟失；對在線式UPS應注意：它不宜在電池組末接入或在電池組內(nèi)阻變化很大的情況下開機運行，它不宜帶負載開機或帶負載關機。
(7)定期檢查UPS內(nèi)部蓄電池的端電壓和內(nèi)阻，以確定電池組是否有足夠的實際可供使用容量以備供電中斷用?？刹扇∪缦麓胧簩π铍姵?處于只充電不放電的UPS來說，為防止電池因儲存老化而損壞，應每隔2~3個月人為地中斷市電供電，讓UPS中的蓄電池放電一段時間，以達到激活電池的目的。對于UPS*處于市電低壓供電或頻繁停電的用戶來說，為防止電池因*充電不足而損壞，應充分利用供電高峰對電池充電，以保證電池在每次放電之后有足夠的充電時間。非迫不得已，不要讓蓄電池深度放電。因為蓄電池允許深度放電的次數(shù)只有200~250次左右。
(8)當UPS中蓄電池的可供使用容量大部分放掉時，又遇市電供電中斷由電池供電時，不宜讓UPS繼續(xù)處于重載條件下運行，否則易引發(fā)電池故障或內(nèi)部逆變器故障。
(9)用戶在自行外配長延時電池組時，外配的充電器宜選用具有恒流和桓壓控制特性的品牌，不宜選用普通的恒壓充電器，否則容易造成蓄電池組的壽命減少，嚴重時燒毀充電器；外接電池組至UPS間的連線應盡可能短和粗。
(10)使用UPS電源后，不必再加交流穩(wěn)壓器。若一定要加，應加在UPS的前級，即市電先經(jīng)交流穩(wěn)壓器，再經(jīng)UPS，然后到負載。
(11)對非免維護式蓄電池，應定期檢查，控制溫度，添加蒸餾水。
(12)UPS電源的使用應避免兩次開機之間間隔太短。否則，易燒壞機內(nèi)元件，一般等待時間應在1分鐘以上。
(13)UPS不宜由柴油發(fā)電機供電，因其頻率經(jīng)常突變不穩(wěn)，影響UPS的正常運行。
(14)如一臺UPS接有多臺負載設備，則應順序間隔接通電源，以免負載同時啟動時的大電流擊損壞電源的零部件。
(15)許多UPS都裝有報警開關，主要作用是市電停止時提醒用戶注意，以及蓄電池過量放電時報警，所以在使用過程中一定要把蜂鳴開關打開。