UPS内有串联(Delta)变换器和并联主变换器两个变换器,Delta变换器通过补偿变压器串联在电网和负载之间,相当于一个正弦电流源,用来消除市电输入电流中的无功与谐波分量,使输入功率因数等于1,同时还稳定蓄电池上的电压,补偿电网与输出间的电压差。当电网电压高于额定电压时,Delta变换器工作在整流状态,吸收功率,对输出电压进行负补偿;当电网电压低于额定电压时,Delta变换器工作在逆变状态,输出功率对输出电压进行正补偿。主变换器在电路的输出端与负载并联,相当于一个正弦电压源,用来使负载上的电压成为稳定纯净的正弦波电压,同时提供负载所需要的无功电流与谐波电流。同样,当电网电压高于额定电压时,主变换器工作在逆变状态,对负载供电;当电网电压低于额定电压时,主变换器工作在整流状态,维持直流侧电压的稳定。电网正常时,主电路静态开关S1闭合,电网电压经Delta变换器为负载供电,主变换器稳定输出电压,电网和UPS输出之间的电压差由Delta变换器补偿。当UPS出现故障和进行维护时,这时旁路静态开关S2闭合,负载由电网直接供电。
但是当电网停电时,开关S1断开,这时只有与负载并联的主变换器向负载提供100%的功率,而串联变换器却处于闲置状态,这样无疑会造成资源的浪费,降低了系统的输出功率。本文就是在现有串并联补偿式UPS的基础上,针对其在停电时没有充分利用两变换器的功率以及电力电子器件开关损耗大,效率较低等不足之处而提出的一种改进方案。
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中达电通蓄电池DCF126-12系列型号
蓄电池组还要进行必要的维护，备用电池的维护一般分为新电池使用前的初始维护及使用中或长时间放置电池的定期维护。新电池组使用前的维护较为简单，将电池组与UPS连接后，UPS可空载运行，对备用电池组可设置10小时率的充电电流，环境温度保持在25℃左右，按照产品说明书提供的浮充电压值进行8～10h的充电。充电完成后将蓄电池静止放置2h左右，将UPS转换为备用电池组供电运行，并在输出端带适量的负载，以使电池组的输出电流达到0.1C～0.2C，将放电终止电压设定在每个单体1.8 V即可。经过一个充放电循环后，一方面可观察电池组的充放电性能是否正常，另一方面可使新电池的初始容量接近其标称容量。此后可将备用电池组再次充电，便可正式投入备用状态。
对于与UPS连机开始运行或闲置的电池组一定要定期维护。定期维护主要包括以下两个方面:首先是对处于长期备用浮充状态的电池组定期进行放电、充电维护。充放电时间间隔一般为6～12个月，因铅酸蓄电池不存在记忆效应，所以放出的容量不必等于标称容量，一般放出标称容量的10％～20％即可。在UPS备用电池组定期进行这种放电充电维护时，一定要采取可靠的措施确保在电池组放电维护时间内UPS的负载不能中断供电。此时可采用两台同等容量同型号的UPS，其输出端共同通过自动转换柜以热备份方式对负载供电。把主供电的UPS用手动转为电池供电，同时要注意观察UPS显示屏上显示的电池剩余容量，但此时可不必担心由于电池组电压突然下降造成UPS关机，因为另一台UPS在市电供电下以热备份方式工作，一旦主机关断，备机便立即投入供电。采用这种放电方法时，主机备用电池组的放电容量可在20％～30％即可达到放电维护的目的。当UPS的负载为一般的PC机或负载内部的电源具有一定的维持能力时，上述备用电池组定期充电放电的维护方法是可行的，因为具有主备用UPS相互切换功能的转换柜的切换时间一般都小于负载电源的维持时间。对于一些电源维持时间很短的负载，可采用具有电池自检功能的UPS对其备用电池组进行自检来完成定期充放电维护。具有这种先进功能的UPS无需断开其内部AC／DC整流器的输出，而是调节整流器的直流输出电压，使整流器与备用电池组以并联输出方式为DC／AC正弦波逆变器供电。由检测控制电路调整整流器的输出电压，使备用电池组以恒定电流放电。同时UPS会随时显示电池组的剩余容量，在进行这种操作时，如万一发生因电池组中的某节电池损坏而造成电池放电失败时，整流器的输出电压立即上升到正常工作状态，用以保证正弦波逆变器的正常输入，使负载得到连续不间断供电。这种利用电池自检功能进行放电维护时所放出的能量一般控制在10％～20％之间。
备用电池组的另一种维护是对电池组进行短时间的均衡充电。这是因为电池组在长期的浮充备用状态下或经过多次循环使用后，由于其内部原因会出现端电压、内阻不*的现象。为了消除这种不均衡现象的故障隐患，进行均衡充电时每个电池的单体电压可充到2.3～2.4V，充电电流要限制在0.2C以内，在这种均衡充电状态下5个小时左右而后转入正常浮充状态。密封铅酸蓄电池的均衡充电维护应在环境温度为20℃～25℃时进行，至于何时对电池组进行均衡充电，应根据电池组的实际使用情况而定。一般经过均衡充电后电池组中的电压、内阻不平衡现象得到改善，可延长电池组的使用寿命。