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科士达UPS蓄电池6-FM-17生产厂家
UPS逆变器的设计要求和系统结构
逆变器是UPS的重要组成部分,其基本功能为输出稳定洁净的工频交流电,并使输出交流电的相位与电网供应的交流电相位相同,能够很好地完
成逆变器输出与市电之间的切换,在负载突变的情况下能保证电路正常工作以及输出电压的稳定性[2]。逆变器的系统框图如图1所示。
2 主电路设计
主电路示意图如图2所示。本电路采用半桥结构,逆变器的直流输入在左侧,右侧为逆变器的交流输出。开关器件采用两个IGBT并联的形式,此
为本电路设计的一个新颖之处。IGBT采用美国仙童公司生产的5N120BND。IGBT门极串接一个电阻,主要起到阻尼的作用,并接的稳压管主要是防
止门极过电压现象的发生。发射极串接一电阻以用来检测流过IGBT的电流,防止过流现象的发生,如果发生过流现象,则及时关断IGBT,以免IGBT
被烧坏,本电路的IGBT过流保护是在驱动电路中完成的。门极与发射极之间并接的电阻主要是为了防止IGBT被静电所击穿。门极与集电极之间
并接的电阻主要是判断IGBT的门极电压,将检测到的信号送回驱动电路以判断是否向IGBT发送控制信号。IGBT的吸收电路在图中未标出,采用的
是RCD吸收电路。逆变器的输出侧采用的是常见的LC滤波电路。
3 控制电路设计
本逆变器的控制电路核心为美国TI公司生产的TMS320LF2407数字信号处理器(DSP)。TMS320LF2407是美国TI开发的一种适于电机和逆变器控
制的高频数字信号处理器,其最高频率可达33MHz[4]。强大的处理功能和较高的处理速度使其工业现场的应用越来越广泛
科士达UPS电池的智能化管理
电池作为UPS系统中的储能装置，其作用是在失去市电或市电质量超出用电设备允许的范围时，向负载提供电能，是组成UPS系统的关键设备之
一。同时，电池又是一种价格昂贵的消耗品。因此，如何对电池进行合理使用和管理以延长其使用寿命，一直是UPS生产厂家多年来研究和改
进的课题。随着科学技术的发展，UPS电池管理趋向于更科学、更严谨、更智能化。本文结合科士达UPS在电池管理功能方面的特点，介绍目前
UPS先进的智能化电池管理功能。
1 智能化的充电功能
电池充电性能是影响电池寿命的重要因素之一。早期的UPS以及目前一些小功率UPS只控制充电电压而不控制充电电流，这样在电池充电初期
，由于电池端电压与充电电压存在较大的压差，极易因充电电流过大而造成电池损坏。智能化的充电管理能够根据使用条件、使用环境自动调
节充电机理，从而为电池创造良好的运行条件，有效延长电池的使用寿命。
UPS充电原理
SH2是电池充电电流传感器，可以通过调整整流器的输出电压（即电池的充电电压）从而控制电池的充电电流。
(1) 能够适应不同类型电池的充电管理
根据不同类型的电池，其充电机理会自动进行调整改变。只需在电池安装时，在控制面板输入电池类型即可。
① 阀控密封铅酸电池
采取先恒流后恒压的充电方式。充电初期充电电流较大，UPS根据所配置的电池容量，自动将充电电流限制在0.1C～0.2C（用户可通过控制
面板调整），对电池进行恒流充电，确保电池充电时安全快速。当电池容量达到80％后，UPS转为浮充电压对电池进行恒压充电。
② 开口式铅酸电池
采取先均充后浮充的充电方式。开口式铅酸电池对充电电流没有严格的要求，为尽快完成对电池的回充，首先充电电压被自动调整到均充电
压。当电池容量达到80％后，UPS转为浮充电压对电池进行恒压充电。
③ 镍铬电池
工厂根据用户需要对设备进行适当调整，也可以适用于镍铬电池的使用。
(2) 具有浮充电压温度补偿功能
根据电池特性，当环境温度升高时，由于电池内阻降低，若充电电压保持不变，充电电流就会增大，造成电池的过充。反之，当温度降低时
，若充电电压保持不变，易造成电池的欠充。过充和欠充均会影响电池的使用寿命。铅酸蓄电池的额定运行温度范围是10℃～30℃，在15℃～
25℃范围内，充电电压不必随温度的变化进行调整，如果运行温度不在此范围内，充电电压应随温度的变化自动予以调整。
科士达UPS电池具有浮充电压温度补偿功能。通过在电池组现场安装温度传感器， UPS会实时取得电池的环境温度数据，并根据电池环境温
度的变化自动调节浮充电压。温度调整系数为－5mV/CELL/℃，可以在－3mV～－8mV/ CELL/℃范围内设定。有资料表明，当UPS工作在30℃时
，是否具有温度补偿功能，电池寿命可以相差30％。
2001年5月1日实施的国家通信行业UPS标准已明确要求UPS应具有浮充电压温度补偿功能。
电池的自动检测功能
目前，大多数中大容量UPS都设计并具备了此项功能，其主要作用是：检测电池性能以及电池回路是否正常。基本原理是：通过强迫电池
放电，检测电池在一定时间内的放电电流和电压降。然后与UPS内存储的放电曲线进行比较，给出电池目前的品质状态
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