勁博蓄電池JP-HSE-17-12應急電源電瓶 勁博電源科技有限公司是 生產閥控式密封電池、太陽能膠體蓄電池 制造廠家。建筑面積3萬多平方米,在福建泉州有電池板廠、注塑廠和組裝廠,年生產能力達1000萬伏安時,具強大的生產能力。勁博蓄電池JP-HSE(12V)系列,勁博電池JP-6-FM(12V)系列,勁博蓄電池JP-6-GFM(12V)系列,勁博蓄電池JP-HSE(2V)系列,勁博太陽能蓄電池,勁博消防報警器蓄電池等。目前在國內有8個銷售公司和4個辦事處,組成強大的銷售及售后服務 隊。產品密封結構,無爬酸、漏液;優質安全閥,耐老化、耐腐蝕、安全可靠;自放電小、使用壽命長;無熔斷、變形,無電解液分層,產品一致性好,具優異的循環性能和放過電恢復能力。產品廣泛應用于太陽能照明、太陽能電站、發力發電系統、風力發電站、風光互補工程、火力發電、水力發電站、電信設備、核電站、UPS不間斷電源、安防 、消防系統、消防EPS、應急照明、衡器、電子儀器儀表、海事信號與航標、船舶等。多年來以優異的產品品質獲得廣大用戶胡認可和好評。公司承諾在省級市區免費送貨上門,12小時內反饋客戶滿意的解決方案,具備完善的售后服務體系。
勁博電池型號
電池電壓
電池容量
勁博電池尺寸長*寬*高mm
重約Kg
JP-HSE-2.2-12
12V
2.2Ah
178×35×61
0.96
JP-HSE-3.3-12
12V
3.3Ah
135×68×62
1.32
JP-HSE-4.0-12
12V
4.0Ah
90×70×101
1.32
JP-HSE-4.5-12
12V
4.5Ah
90×70×101
1.50
JP-HSE-7.0-12
12V
7.0Ah
151×66×95
2.16
JP-HSE-10-12
12V
10Ah
180×76×120
3.35
JP-HSE-12-12
12V
12Ah
151×98×95
3.7
JP-HSE-17-12
12V
17Ah
181×77×167
5.3
JP-HSE-24-12
12V
24Ah
174×166×126
8.8
JP-HSE-38-12
12V
38Ah
196×165×170
12.7
JP-HSE-40-12
12V
40Ah
196×166×176
12.7
JP-HSE-55-12
12V
55Ah
229×139×209
17.5
JP-HSE-65-12
12V
65Ah
349×167×174
21.0
JP-HSE-100-12
12V
100Ah
331×173×217
29.5
1、UPS和EPS的設計指標區別
兩種設備均采用了IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)逆變技術和PWM(脈寬調制)技術,同時都能提供兩路選擇輸出供電。但兩者在逆變器的控制系統上有很大差異:UPS是以電壓反饋的單閉環控制系統.因此其輸出電壓的正弦波波形及電壓的動態調整精度較好:而EPS的逆變器控制系統是由電壓、電流反饋組成的多閉環控制系統,其輸出功率的過載能力、負載適應能力強。可靠性高。
2、UPS和EPS的輸出區別
UPS的供電對象是計算機及網絡設備.負載性質差別不大,所以國標規定UPS輸出功率因數為0.8。而EPS主要是作為電源應急保障,負載性質為感性、容性及整流性負載兼而有之。有些負載是市電停電后才投入工作的。因而要求EPS能提供很大的沖擊電流,一般要求120%額定負載下仍能正常運行10min以上,所以EPS需要輸出動態特性要好,抗過載能力要強。UPS額定容量以視在功率(KVA)為單位,EPS額定容量以有功功率(kW)為單位。在線式UPS為保證輸出供電不間斷和優質供電。是選擇逆變優先;而EPS電源為保證應急使用,是選擇市電優先。
3、UPS與EPS的功能區別
兩者均有市電旁路及逆變電路,但EPS僅具有持續供電功能,一般對逆變切換時間要求不高,可有多路輸出,有些EPS還配置蓄電池單體監測功能。EPS在市電正常時由旁路供電:在市電中斷時才轉為逆變供電,電能利用率高,而UPS一般強調其三大功能:穩壓穩頻;對切換時間要求極高的不問斷供電;凈化市電。日常著重整流,逆變的雙變換電路供電,在逆變器故障或過載時才轉為旁路供電,電能利用率不高。UPS并不是僅在市電中斷時才發揮作用。當市電出現電壓過低、過高,線路出現浪涌等異常情況,UPS能輸出高質量電源,確保用電設備正常運行。
4、UPS和EPS應用領域不同
在我國EPS主要用于消防類負荷及一些對供電質量要求不太高但需保證連續供電的用電設備,僅強調能持續供電這一功能。EPS用于消防負荷時,其產品技術受 消防認證。UPS一般用于計算機及數字信息系統等場合。要求供電質量較高的負載,主要強調逆變切換時間、輸出電壓、頻率穩定性、輸出波形的純正、無各種干擾等。
通過對UPS和EPS的原理、性能特點和適用領域進行探討。希望能對大家更好地認識和應用UPS和EPS有所幫助。
隨著自動化、信息化地不斷發展,各行業對電力需求越來越旺盛,對電力保護要求越來越高,UPS作為保障供電穩定性和連續性的重要設備,已廣泛應用到各個領域。UPS發展到現在,市場上有著各種各樣的機型,其中工頻機、高頻機、模塊化機型是目前UPS市場上最常見的三種機型,本文從基本原理及應用特點介紹這3種機型,進行各項指標對比,以供用戶選型參考。
在說工頻機高頻機之前,我們先明確下高頻機、工頻機的定義。國外沒有高頻機工頻機的說法,他們定義有變壓器型和無變壓器型UPS,即Transformer UPS和Transformer-less UPS。國內以整流器的調制頻率來區分,整流器的調制頻率為工頻(50Hz)調制的,定義為工頻機,整流器采用高頻(上千Hz)調制的,定義為高頻機。
另外UPS從外形結構上來區分的話,有機架式(Rack type UPS)、模塊化(Modular UPS)和塔式(Tower type UPS)機型。這個相對比較好理解,便于安裝在標準服務器或網絡機柜里面結構的UPS稱為機架式UPS,功率單元、旁路切換單元采用模塊化結構組成的機型稱為模塊化UPS,整流逆變均是按規定功率設計的整體機型稱為塔式機型。通常所說的高頻機和工頻機指塔式機型,機架式UPS只是把小功率(小于20KVA)的塔式機型的物理結構調整以適合機架安裝,本文不對機架式UPS進行對比分析。
一、工頻機
工頻UPS即基于變壓器輸出的UPS,使用SCR晶閘管器件作為整流器元件,整流器調制工作頻率與電網頻率(50Hz)一致,這種機型稱為工頻機。工頻UPS由整流器、逆變器、靜態旁路、維修旁路、輸出變壓器組成。輸出變壓器是UPS的必要組成部分,起升壓作用。因為UPS的整流、逆變的兩次變換均為降壓環節(SCR的管壓降),所以在UPS輸出之前必須有一個環節用于升壓,這個輸出變壓器就是用來實現這一功能的。
常見工頻機有2種機型,6脈沖工頻整流和12脈沖工頻整流機型,原理圖如下:
12脈沖整流工頻機是在6脈沖的基礎上再增加1個6脈沖整流器和一個移相變壓器,這樣能夠帶來更優的整流參數指標,與比6脈沖整流相比,12脈沖整流在輸入功率因數和諧波電流THDi參數指標上有明顯優勢,其指標對比如下:
目前工頻機在市場上逐漸萎縮,特別是在數據中心和通訊機房,已經逐漸被高頻機、模塊化UPS所代替。工頻機也有其自身特點,在工業領域,尤其是石油石化、化工、高端制造等行業,工頻機仍然是主角,在整個UPS行業,工頻機市場占有率保持在30%以上。
二、高頻機
高頻機又有3種常見類型,在90年代后期,一種在SCR整流后端增加BOOST升壓斬波電路,將直流提升到UPS輸出所需的電壓,從而省掉了輸出變壓器。可以簡單理解為以直流升壓取代了之前工頻UPS變壓器的交流升壓,這樣不但成本更低,把UPS體積和重量大大降低,可以說是UPS內業重大技術革新。這種無變壓器的UPS,雖然整流器的前半部分仍然SCR器件,但其整流后半部分包含IGBT高頻升壓斬波電路,從國內的定義上來看,這也屬于高頻機。目前這種BOOST升壓斬波高頻機型已越來越少,只有一些中小功率UPS會繼續采用。
隨著電力電子功率器件和UPS控制技術的不斷發展,先后出現全IGBT機型和全IGBT+輸出隔離變壓器機型,即IGBT整流+IGBT逆變無變壓器機型和IGBT整流+IGBT逆變有變壓器機型,其整流器采用高頻調整方式,調制頻率一般都是上千Hz。
根據整流器調制頻率定義的UPS機型,3種的高頻機的原理圖如下:
高頻機最大的特點是無變壓器,體積小重量輕,功率密度大,整機效率高,輸入諧波電流小,因此其發展前景更被看好,高頻化是電力電子發展的趨勢。但從應用情況來看,高頻機在環境適應性和抗沖擊能力上仍然不及成熟度更高的工頻機。
隨著社會供電環境對綠色電源和節能降耗的產品需求不斷增加,高頻IGBT整流UPS技術有了很大發展,IGBT器件的可靠性和穩定性也有了很大的發展,到現在已經越來越多的用戶選擇高頻機,特別是在數據中心領域、金融、通訊領域高頻機已是用戶選機型。
三、模塊化機型
模塊化UPS是把高頻UPS的功率部分單獨做成一個個功率模塊,然后每個模塊并聯輸出,另外旁路切換模塊和控制單元也做成模塊單元,這樣整臺UPS就是一個個模塊疊加而成。模塊化UPS最大的特點是,功率部分很容易實現冗余功能,只要UPS帶載功率富余量大于單個模塊功率,UPS功率部分即可實現“N+1”冗余,從而提高UPS供電的可靠性。模塊化UPS還有個好處就是可用性高,當某個模塊故障時,直接更換模塊,維修時間非常短,維修非常方便。另外,模塊化UPS還經常提到“邊成長邊投資”的模式,即用戶可以在初始建設時購買較少的功率模塊,在業務增長用戶設備增加后再購買功率模塊進行UPS擴容。模塊化UPS的原理結構圖如下:
在高頻機出現不久后,模塊化UPS就應運而生,模塊化UPS從理論上來說也是高頻機的一種,只是其結構與普通高頻塔式機型差別較大。模塊化UPS對并聯控制技術要求比較高,早期的模塊化UPS故障率偏高,每次維修更換模塊成本不低,因此選擇模塊化UPS的用戶很少,不是市場的主流。但隨著并聯控制技術逐漸成熟,模塊化UPS可靠性逐漸提高,而其高效率和高可用性的特點逐漸被市場認可,尤其是華為攜模塊化UPS重現UPS市場,迅速帶動模塊化UPS高速發展,其市場占有率直線上升,特別是在IDC信息機房、金融等領域,已和高頻塔式機不分上下。
四、三種機型的比較
工頻機、高頻機、模塊化UPS三種機型各有各的特點,我們從成熟度高、可擴展性、冗余性、整機效率、輸入諧波、PF指標、占地面積、快速維修等多方面進行比較:
把三種機型比較列表轉換成雷達圖,如下:
結束語:
工頻機、高頻機、模塊化機型是目前UPS市場上常見的三種機型,其各有各的特點,滿足不同類型的客戶。不同類型的用戶,有其自身的應用環境特點及其負載特性,作為廠家我們站在客戶應用的角度來選擇適合用戶的機型,而不是單純從技術層面看哪種機型技術先進。UPS解決的是用電可靠性, 先進不一定 合適。作為使用者,應該從自身的角度,來選擇 方案,從而確定適合自己的UPS機型。
蓄電池是UPS的重要部件,在為UPS選用蓄電池時,合理的配置會提升UPS的整體性能、降低UPS的整體成本,在此簡述選用鉛酸蓄電池的一些注意事項,使UPS與電池能夠達到優化配置,以滿足不同應用場所的需求。
一 鉛酸蓄電池種類的選擇
1 鉛酸蓄電池的種類及優缺點[l1]
鉛酸蓄電池從制造結構上分為兩類,第一類是開口電池(又稱富液電池),開口電池的電池板均浸泡在電解液中,反應產生的氧氣、氫氣從電池蓋的開口處逸出。開口電池優點是①電池的外殼透明,能夠觀察到電池板、液體的工作狀況,便于及時深度維護,從而保證了高可靠性;②由于便于深度維護(加液、更換落后電池),保證了整個電池系統能夠長時間服役,因而壽命長,開口電池一般設計壽命20年[l2] ;③浮充電流小,運營成本低;缺點是:①需要專業的維護人員;②體積大,能量密度低;③需要通風良好的專用電池室[l3] ;④由于有酸霧逸出,與其他電子設備適應性較差。
對于可靠性要求高的場所,如核電廠核島一般都會選擇核級開口電池。
第二類是閥控式密封電池(又稱貧液式電池),閥控電池在電池蓋上裝有單向閥,電池內部無游離酸,內部反應形成氧循環,正常運行時,氣體不外泄。閥控電池又由于電解液的存在方式不同分為AGM和GEL兩種。兩類電池的優缺點見如下比較表。
因此,AGM適合在溫度適宜、要求高功率放電的場合,而GEL適合于環境溫度變化較大,市電供電較差的場合。
二 蓄電池容量的選擇
蓄電池的容量不能簡單以蓄電池的AH數來確定,因為相同AH數的蓄電池,不同的放電時間,表現出來的能力有很大的差異。
例如C&D 12-100 LBT蓄電池的容量C20=100AH,是指該電池在25攝氏度時,放電電流為5A,放到截止電壓為10.5V時停止,放電時間能達20H。即5A×20H=100AH。通過以上表述,可以清晰的看到通常意義上的C20為100AH,表明了這個電池的20小時小電流的放電能力,而UPS應用往往是2小時內的短時間、大電流放電,我們應該關注每款電池短時間的放電能力。
C&D 12-100 LBT的C20=100AH,15分鐘放電能力為308.8瓦特;
C&D 12-370 DNT的C20=102AH,15分鐘放電能力為369.7瓦特;
相同都是100AH的電池,DNT電池15分鐘放電能力比普通電池高近20%。以300KVA的UPS后備15分鐘為例,需要LBT系列100AH電池140節,而DNT系列100AH電池僅需要114節,差異26節。
所以,為UPS選擇蓄電池容量,科學準確的方式是恒功率計算方式
1.蓄電池容量計算公式
恒功率模型,即按照UPS負荷有功功率計算電池容量,計算方法如下:
第一步:根據如下公式求出業主需求的單體功率數Pdc
第二步:蓄電池在某截止電壓(例如1.75V)時的放電功率應大于此Pdc;
2.蓄電池容量計算舉例
(1)UPS參數
UPS容量:
800KVA
負載率:
100%
輸出功率因數:
0.8
逆變器效率:
0.95
串聯節數:
38
并聯組數:
4
單體截止電壓:
1.7V
運行環境溫度:
25℃
(2)計算過程
滿足此用戶要求,每單體電池需要的直流功率是:
UPS和EPS的區別
(3)電池的選擇
電池型號為:C&D 12-775A DNT的電池,在25℃的環境溫度下運行,截止電壓1.7V:
狀態一 #1:在15分鐘時放電功率為776W;
狀態二 #2:在20分鐘時放電功率為570W。
根據如下公式推算,該電池組的預計后備時間為
(4)計算結果
該800 kVA UPS 滿載配置C&D 12-775A DNT 電池共 38節×4組,運行在25℃環境中,預計后備時間超過15分鐘。
3.蓄電池容量計算中注意事項
輸出功率因數、逆變器效率、串聯節數、截止電壓均由[l6] PS參數決定;負載率、環境溫度都是由 客戶決定。
如果環境溫度不是 25攝氏度,可根據如下公式折算(此公式適合15-30攝氏度計算)。
Ct=Ce× [1+K(t-25)]
- Ce—25攝氏度基準溫度容量
- t--放電時環境溫度
- K--溫度系數(10h率K=0.006, 3h率K=0.008,1h率K=0.01)
例如一個100AH的電池,在15攝氏度環境下,在后備時間30分鐘情況下使用。
C=100 ×[1+0.01×(15-25)]=90AH
即這個電池在15攝氏,電池已經折算為90AH,相應的放電功率表里的數據也要乘以0.9。
總之,每個應用現場都有不同需求和客觀情況,多用型、長壽命、高功率、前端子、深循環等越來越多種類的鉛酸蓄電池的應用,將為每[l7] 位客戶打造個性化方案,提升關鍵設備電源系統的高性能及高可靠性。