OTP蓄电池讲解现代国内UPS的现状 

 

　　经过几十年的发展，UPS技术El新月异，管理体系不断完善，功能更加强大，应用范围也随着现代科技的发展不断的扩大。 

 

　　1．1技术方面 

 

　　（1）现已广泛采用与传统谐振式ZUS、ZCS软开关不同的广义软开关技术，来减小开关损耗，提高开关频率。这种软开关就是一种无损缓冲电路，它不但能使开关过程软化，而且还具有电路简单，不需要附加谐振网络，成本低廉的特点。输入端加装高效输入滤波器和有源功率因素校正器，并采用串并联补偿技术，来降低输入电流失真度，减小UPS电源对市电电源的污染，使其向绿色电能变换型发展。 

 

　　（2）为实现UPS电源小型化，减小输出变压器即输出滤波器的尺寸，减小电磁干扰，防止高频变压器的饱和，目前在韩国采用的是串联谐振逆变器，再经过隔离变压器和变频器组成高频连接的UPS。 

 

　　（3）数字控制已成为新型UPS控制技术发展的主流，即广泛应用数字处理器DSP，尽可能使控制电路全微处理器化。因为数字控制器具有精度高，抗干扰能力强，易于实现对UPS的检测，故障诊断和隔离，易于实现遥控遥测，易于实现多台UPS的并联和热插拨，易于实现对蓄电池的监控和管理，也就是说，计算机的介入可以使UPS实现智能化管理，可以使电源运行在最优化状态。 

 

　　（4）蓄电池是UPS的心脏，目前UPS一般都使用免维护密封铅酸蓄电池，美国还运用了高功率铅一空气备用电源装置（RPU）取代蓄电池。为增大电池的使用寿命，目前使用一种三阶段电池管理方案，即恒流均衡充电，浮充充电和自然放电三大阶段，以防止过充、过放。现已引入以微处理器监控技术为主的电池管理体系，随时观察电池的充、放电状态，对电池充、放电进行双重保护。　　　 

 

       （5）采用冗余技术和热插拨技术。 

 

　　（6）采用智能化UPS的管理系统。所谓智能化UPS，是指将传统的UPS与计算机相连的硬件接口，结合特殊设计的软件，以提供计算机及数据资料的双重保护，保证UPS在完成基本功能外，还能对一切故障进行检测，显示和处理等，完全实现网络化监控管理。 

 

　　1．2管理体系方面 

 

　　UPS供电系统从产生至今已有40余年，40年的历程，UPS发展到今天已经不再是孤立的电源技术的发展，UPS本身不再是单独的电源系统，目前所说的供电机房，已成为一体化网络系统，集不问断电源、机柜、电源管理、散热、电力电缆和数据布线为一体的全套电源供应与管理整体方案。 

 

　　这就大大便利于用户的选购、安装、维护和扩容，降低日常管理和维护的成本，并能对整个网络中的硬件设备、运行程序和数据以及数据的传输途径进行全面保护，使之成为不间断供电网络，此网络还具有可靠性高，抗干扰能力强，过载能力强，智能化监控及防雷击、防浪涌等功能。 

 

　　1．3设计原理和工作方式方面 

 

　　目前可以分为离线式、在线式、在线互动式三种UPS。 

 

　　（1）离线式UPS，也称为后备式UPS，以小功率（5kVA）为主，主要特点是转换效率高，易于维护，且价格低廉，转换时间为几ms，为绝大多数中小功率用户首选。 

 

　　（2）在线式UPS以大中（5kVA以上）功率为主，供电转换时间为零，供电质量高，可以向用户的负载提供纯净、稳压、稳频、抗干扰和波形失真极小的正弦波，但价格昂贵。 

 

　　（3）在线互动式UPS以网络使用为主，它结合了离线式转换效率高和在线式供电质量高的特点，与离线式相比，切换时间短。 

 

电池使用范围：

太阳能路灯、庭院灯、杀虫灯、信号灯，UPS不间断电源，警报系统，消防、应急照明系统，邮电通信，电力系统，电厂电站的开关控制及事故处理，银行不间断系统，电话和电讯设备，电动玩具,安全防卫系统，医疗设备，太阳能系统，船舶设备，控制设备，电子仪器及其它备用电源。一、优点：1、凝胶电解质，无内部短路。热容量大，热消散能力强，能避免一般蓄电池易产生的热失控现象，因而在高温操作时极为可靠，电池不会产生“干化”现象，工作温度范围。2、由于电池为胶状固体，所以电解质浓度均匀，不存在酸分层现象。3、酸浓度低，对极板腐蚀弱，并采用独特的管式极板，因此电池寿命长。4、电池极板采用无锑合金，电池自放电极低。20°C下存放两年后，还有50%以上的容量，即两年内不需补充电。5、超强的承受深放电及大电流放电能力，具有过充及过放电自我保护性能。6、电池抗深放电能力强，100%放电后仍可继续接在负载上，在四星期内充电可恢复原容量。7、采用高灵敏低压伞型气阀（公司专利），使蓄电池使用更加安全可靠。8、采用多层耐酸橡胶圈滑动式密封（公司专利），保证了使用寿命后期极柱生长时的密封性能。

 

电极的材料

　　电池反应容易，但是我们生活周边的各种电池很多，而且有着不同的用途。比如汽车用来启动，也是很多采用的铅酸蓄电池，它的特点就是启动的时候电流特别大，这对于内阻大的电池来说就是噩梦，所以现在的车用蓄电池的内阻就非常小，适合这种大电流放电。

                          电压、内阻、循环次数等等都在考验电池的材料与工艺

　　所以，针对不同的应用场景，要寻找不同的电池材料，他们的输出电压、电流、内阻、可循环次数等等，都是要考量的指标。以手机、平板等设备为例，我们用的电池，都需要能够承受数百次、上千次的充电循环，然后再性能劣化，所以我们现在用的锂离子（钴酸锂）、锂聚合物电池都适合做手机或是移动电源的充电设备，并且它们的输出电压3.6V，也有利于直接驱动IC。

　　熟悉的爱乐普：容量大、低自放电，但是电压1.2V，不适合现在的移动设备

　　而我们常见的镍氢电池，比如松下（三洋）著名的爱乐普，就是改进了自放电的表现，充满电放一年依旧有80%以上的电量，所以很受欢迎，并且也可以循环多次，可为何手机上不用镍氢电池呢？这是因为镍氢电池的电压只有1.2V，所以如果要达到3.6V，就要三块串联……显然要比现在的锂电池需要更多的空间，而容量上两者又差不多。

　　常见的电池与能量密度

　　电池放电，要求材料具有高储能密度，并且在多次循环充放电这个过程中，依旧保持很高的容量，并且最好有利于工业化生产，这样的材料有吗？

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