| 详细介绍：
德国阳光蓄电池使用特性：
□ 在整个使用寿命期间免维护。
□ 温度20℃时，寿命长达10年，12年以上的实际运行经验确保了它的高度可靠性。
□ dryfit 技术：电解液固定在胶质中，不会发生泄漏。
□ 因气体重组低，所损失气体很少。
□ 组合体使用板状极板。
□ 依据IATA条款，对铁路和公路运输场合不作限制。
□ 非常低的自放电率：20℃最长可存放2年。由于自放电率低，即使储存两年也可不需充电便立即投入运行。
□ 再充电时间短。
□ 优良的大电流放电功能。
□ 符合DIN43539第5部分：深度放电仍很安全。
□ 容量从5.5安时到180安时。
□ 经济：杰出的性能/价格比，以及极低的服务成本。
1、德国阳光蓄电池板
德国阳光蓄电池是太阳能电池板是在有阳光时用来产生电能的，发电功率要根据照明用电的功率和照明时间来计算。如照明灯具的功率是2瓦，要求没有阳光时连续照明时间10小时，再考虑变换电路的变换损失，太阳能电池板的发电功率必须是3瓦左右。
2、德国阳光蓄电池参数
德国阳光蓄电池的作用是把有阳光时太阳能电池发出的电存储起来，供没有阳光时使用。蓄电池的容量要根据太阳能电池板的功率和LED灯的功率以及照明时间来决定。如配合2瓦的LED灯，3瓦的太阳能电池板，没有太阳时要求连续照明时间10小时，可选用12V/2.2AH的蓄电池。
3、德国阳光蓄电池充电控制电路
这部分电路的功能是在阳光充足，光照时间长的时候控制充电程度，电池充满即停止充电，不使蓄电池过充损坏，以保护蓄电池，延长其使用寿命。
4、德国阳光蓄电池LED驱动器
这是系统的核心控制电路。它的功能有三个：
①、完成发光二极管的恒流驱动控制，使流过发光管的电流不随蓄电池的电压变化
②、具有光控功能，天亮时自动关灯，天黑时自动开灯。
③、低电压保护。当电池电压下降到10.8伏时输出关闭，以免过放电损坏蓄电池。
电力电子技术是以电力电子器件为基础对电能进行控制、转换和传输的一门技术,是现代电子学的一个重要分支,包括电力电子器件、变流电路和控制电路三大部分,其中以电力电子器件的制造和应用为最基本的技术。因此,了解电力电子器件的基本工作原理、结构和电气参数,正确安全使用电力电子器件是完成一种电力电子装置最关键的一步。
电力电子器件种类繁多,各种器件具有自身的特点并对驱动、保护和缓冲电路有一定的要求。一个完善的驱动、保护和缓冲电路是器件安全、成功使用的关键。
电力电子变换电路常用的半导体电力器件有快速功率二极管、大功率双极型晶体管(GTR)、晶闸管(Thyristor或SCR)、可关断晶闸管(GTO)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)以及功率集成电路(PIC)等。在这些器件中,二极管属于不控型器件,晶闸管属于半控型器件,其他均属于全控型器件。SCR、GTO及GTR属于电流驱动型器件,功率MOSFET、IGBT及PIC为电压驱动型器件。
在直接用于处理电能的主电路中,实现电能变换和控制的电子器件称为“电力电子器件”。电力电子器件之所以和“电力”二字相连,是因为它主要应用于电气工程和电力系统,其作用是根据负载的特殊要求,对市电、强电进行各种形式的变换,使电气设备得到最佳的电能供给,从而使电气设备和电力系统实现高效、安全、经济的运行。目前的电力电子器件主要指的是电力半导体器件,与普通半导体器件一样,电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。
1 电力电子器件的一般特征
(1)处理电功率的能力大
(2)工作在开关状态
(3)需要由信息电子电路来控制
(4)需要安装散热器
2 电力电子器件的分类
2.1 按器件被控程度分类
按照器件控制信号的控制程度,电力电子器件可分为以下三类:
(1)不可控型器件
这类器件一般为两端器件,一端是阳极,另一端是阴极。与电子电路中的二极管一样,具有单向导电性。其开关操作仅取决于其在主电路中施加在阳、阴极间的电压和流过它的电流,正向电压使其导通,负向电压使其关断,流过它的电流是单方向的。不可控器件不能用控制信号来控制电流的通断,因此不需要驱动电路。这类器件就是功率二极管(Power Diode)。
(2)半控型器件
这类器件是三端器件,除阳极和阴极外,还增加了一个控制门极。半控型器件也具有单向导电性,但开通不仅需在其阳、阴极间施加正向电压,而且还必须在门极和阴极间施加正向控制电压。门极和阴极间的控制电压仅控制其开通而不能控制其关断,器件的关断是由其在主电路中施加的电压和通过的电流决定的。这类半控型器件是指晶闸管(Thyristor)及其大部分派生器件。
(3)全控型器件
这类器件也是带有控制端的三端器件,其控制端不仅可以控制其开通,还能控制其关断。这类器件很多,包括门极关断晶闸管(GTO)、功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(功率MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。目前常用的是功率MOSFET和IGBT。
2.2 按控制信号的性质分类
按照控制信号的性质,电力电子器件可分为以下两类:
(1)电流驱动型器件
驱动信号加在器件控制端和公共端之间,通过从控制端注入或抽出电流来实现器件的导通或者关断的控制,这类电力电子器件称为电流驱动型器件或称为电流控制型器件。
(2)电压驱动型器件
通过施加在控制端和公共端之间的电压信号来实现器件的导通或者关断的控制，这类电力电子器件称为电压驱动型器件或称为电压控制型器件。
2.3 按参与导电的情况分类
按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为以下三类:
(1)由一种载流子参与导电的器件称为单极型器件;
(2)由电子和空穴两种载流子参与导电的器件称为双极型器件;
(3)由单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件称为复合型器件。
典型电力电子器件的分类和用途见表1。
表1 典型电力电子器件的分类和用途
3 电力电子器件的发展历程
电力电子器件的发展,可分为以下四个阶段:
第一阶段是以整流管、晶闸管为代表的发展阶段。这一阶段的电力电子器件在低频、大功率变频领域中的应用占有优势,取代了早先的汞弧整流器。1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,功率二极管开始应用于电力领域。1956年贝尔实验室又发明了晶闸管,1957年美国通用电气公司开发出世界上第一只晶闸管器件,开创了传统的电力电子器件应用技术阶段,实现了弱电对强电的控制,在工业界引起了一场技术革命。晶闸管的迅速发展使得中大功率的各种变流装置和电动机传动系统得到了快速发展。但关断这些器件的控制电路存在体积大、效率低、可靠性差、工作频率低以及电网侧和负载上谐波严重等缺点。
第二阶段是20世纪70年代后期以GTO、GTR和功率MOSFET等全控型器件为代表的发展阶段。这一阶段的电力电子器件开关速度高于晶闸管,它们的应用使变流器的高频化得以实现。
第三阶段是20世纪80年代后期以IGBT复合型器件为代表的发展阶段。IGBT是功率MOSFET和GTR的复合。功率MOSFET的特点是驱动功率小、开关速度快;GTR的特点是通态压降小、载流能力大。IGBT的优越性能使之成为电力电子器件应用技术的主导器件。
第四阶段是以PIC、HVIC等功率集成电路为代表的发展阶段。高速、全控型、大电流、集成化和多功能的电力电子器件先后问世,开创了现代电力电子集成器件的新阶段。这一阶段,是将全控型电力电子器件与驱动电路、控制电路、传感电路、保护电路、逻辑电路等集成在一起的高度智能化PIC,它实现了器件与电路、强电与弱电、功率流与信息流的集成,成为机和电之间的智能化接口、机电一体化的基础单元。
4 电力电子器件的应用与展望
电力电子器件的应用是电力电子技术的一部分。电力电子器件的应用技术称为“变流技术”,它包括用电力电子器件构成各种电力电子电路和对这些电路进行控制的技术,以及由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术。
4.1 变流技术的分类
(1)AC/DC变换
把交流电变换成固定或可调的直流电称为整流。这类变换装置通常称为整流器。
(2)DC/AC变换
把直流电变换成频率固定或可调的交流电称为逆变。这类变换装置通常称为逆变器。按电源性质可分为电压型逆变和电流型逆变,按控制方式可分为方波逆变、PWM型逆变和谐振型(软开关)逆变,按换相性质可分为靠电网换相的有源逆变和自关断的无源逆变。
(3)AC/AC变换
把一种形式的交流电变换成频率、电压可调或固定的另一种形式的交流电,只对电压、电流或对电路的通断进行控制而不改变频率的称为电力控制,改变频率的称为变频控制。
(4)DC/DC变换
把一种固定的直流电压(或电流)变换成可调或恒定的另一种直流电压(或电流),称为斩波。DC/DC变换广泛应用于计算机电源、各类仪器仪表、直流电动机调速及金属焊接等。谐振型软开关技术是DC/DC变换的发展方向,该技术可以减小变换器的体积、质量,提高其可靠性,并有效解决开关损耗的问题。
4.2 电力电子器件的应用
近年来,由于电力电子变流技术的迅猛发展,已经成为其他工业技术发展的重要基础。电力电子器件不仅应用于电力系统,也广泛应用于工业、交通运输、通信系统、计算机系统、新能源系统;还应用于照明、空调等家用电器中,可概括为以下几个领域:
(1)电力系统
为了控制和改善供电质量,发电厂发出的交流电必须经过电力电子装置的处理后送到用户端,没有电力电子器件的应用,就没有电力系统的现代化。从技术层面来讲,电力市场的引入将产生对电力品质的改善装置,如不间断电源(UPS)、静止无功补偿装置(SVC)、静止无功发生器(SVG)、动态电压恢复器(DVR)、电力有源滤波器(APF)、限流器、电力储能装置、微型燃气发电机(Micro Cas Turbo)等新需求;再生能源、环保发电技术等分散发电将需要交直流变流装置。
(2)新能源利用与环境保护
电力电子器件还用于太阳能发电、风力发电与电力系统的联网,以及太阳能发电与风力发电电能的改善。
现代社会对环境造成了严重的污染,温室气体的排放引起了国际社会的关注。我国改革开放以来能源消费量急剧上升,二氧化碳的排放量也在迅速增加。
我国十分重视再生能源的开发,2006年我国实施了《再生能源法》。光伏、风力、燃料电池等新能源发电技术推动电力电子技术的应用,并形成电力电子技术的巨大市场。
(3)混合动力汽车
由于电力电子器件应用技术的迅速发展,交流电动机的调速性能可以和直流电动机相媲美。在工业电动机的控制中,交流调速、直流调速以及节能和软起动都是通过电力电子器件实现的,其驱动结构如图1所示。
图1 混合动力汽车的驱动结构
(4)交流运输
铁道电气化、电力机车控制、磁悬浮列车的使用都离不开电力电子器件,高级汽车中许多电机的控制是靠变频或斩波实现的。电动汽车的电动机控制和蓄电池充电也是靠电力电子装置实现的,飞机、船舶、电梯等都离不开电力电子装置。
(5)电源
不间断电源、电解电源、电镀电源、开关电源、微机及仪器仪表电源、航空电源、通信电源、交流电子稳压电源、脉冲功率电源、动力牵引及传动控制用电源等都是靠变流技术实现的。
(6)家用电器
用于家庭照明的LED节能灯，体积小、发光效率高、节省能量多，这是通过电力电子器件把交流电转换成电力电子照明电源来实现的。此外，变频空调、电视机、音响、洗衣机、电冰箱、微波炉、计算机等都离不开电力电子器件的应用。
总之,电力电子技术已经渗透到现代社会的各个方面,其应用涉及航天、国防、工农业生产、交通、文教卫生、办公自动化及家用电器等各个领域。电力电子器件的应用与国民经济和日常生活息息相关。未来90%的电能均需通过电力电子处理后再加以利用,以便提高能源利用效率、提高工业生产效率、实现再生能源的最大利用。电力电子技术将在21世纪为建设一个节能、环保、和谐的社会发挥着重要作用。
尽量避免过电流充电
过电流充电易造成电池内部的正负极板弯曲，使极板表面的活性物质脱落，造成电池可供使用容量下降，情况严重时会造成电池内部极板短路而损坏。
尽量避免蓄电池过电压充电
过电压充电往往会造成蓄电池电解液所含的水被电解分离成氢气和氧气而逸出，从而使电池使用寿命缩短。
更换活性下降、内阻过大的电池
(1)随着UPS电源使用时间的延长，总有部分电池的充放电特性会逐渐变坏，端电压明显下降，这种电池的性能不可能再依靠UPS电源内部的充电电路来解决，继续使用会存在隐患，应及时更换。
(2)由于蓄电池内阻增大，当用正常的充电电压对电池进行充电已不能使蓄电池恢复其充电特性时应及时更换。电池的内阻一般在10--30mn，如果电池的内阻超过200m巴则将不足以维持UPS的正常运行，对内阻偏大的电池必须更换。
避免新旧蓄电池混用或新旧电池混合充电
由于新电池的内阻都比较小，而旧电池的内阻都有不同程度的增大，当新旧电池混合在一起充电时，由于旧电池的内阻大，分压会相对偏大，极容易造成过电压充电现象;而对于新电池，内阻较小，充电电压小但电流偏大，又容易造成过电流现象，所以在充放电过程中应避免新旧电池混充。
蓄电池的使用环境
电池的使用寿命与环境温度密切相关，电池处于较低温度时，蓄电池中的锌板容易粉化，失去蓄电性能，造成永久性损坏;温度过高时，电池的容量也会下降，情况严重时会造成永久性损坏。根据电池生产厂家的技术规范，电池的最佳使用温度是2~25℃，在该温度范围使用，可延长电池的使用寿命。
总之，做好UPS蓄电池的维护工作，可以减少UPS的故障，提高系统运行的稳定性。通过对电池的维护可以提高电池的使用寿命。
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