万松铅酸蓄电池SN24-12备用电力电源
电他的使用寿命与它被放电的深度密切相关。UPS电源所带的负载越轻,市电供电中断时,蓄电他的可供使用容量与其额定容量的比值越大,在此情况下,当UPS电源因电池电压过低而自动关机时电池被放电的深度就比较深。
UPS(UninterruptiblePowerSystem),也就是不间断电源,它是一种含有储能装置、以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的电源设备。其主要功能是当市电中断时,及时向用电设备提供电能,使设备仍能持续工作一段时间,以便处理好未完成的工作。除了使电源不间断之外,UPS还扮演全方位的负载保护神角色。对于电压异常以及电流杂波,UPS均可以进行调节和过滤。早期的UPS产品如果检测到异常电压,就认为是停电,会直接转为蓄电池供电。而较新型的UPS产品能将市电调节至标准电压后输出,尽量减少蓄电池放电的机会,以延长蓄电池寿命。
实际过程如何减少电池被深度放电的事情发生呢?方法很简单:当UPS电源处于市电供电中断,改由蓄电池向逆变器供电状态时,绝大多数UPS电源都会以间隙4s左右响一次的周期性报警声,通知用户现在是由电池提供能量。
使用二极管的传统方案电路简单,但有其固有的缺点:功耗大、发热严重、需加装散热片、占用体积大。由于电路中通常为大电流,二极管大部分时间处于前向导通模式,它的压降所引起的功耗不容忽视。小压降的肖特基二极管也有0.45V,在大电流时,例如12A,就有5W的功耗,要特别处理散热问题。
对于UPS电源长期处于市电低电压供电或频繁停电的用户来说,为防止电池因长期充电不足而过早损坏,应充分利用供电高峰(如深夜时间)对电池充电以保证电池在每次放电之后有足够的充电时间。一般电池被深度放电后,再充电至额定容量的90%至少需要10~12h左右。
UPS电源用的免维护密封电池不能用可控硅式的“快速充电器”进行充电。这是因为这种充电器会造成蓄电池处于既“瞬时过流充电”又“瞬时过压充电的恶劣充电状态。这种状态会使电池可供使用容量大大下降,严重时会使蓄电池报废。在采用恒压截止型充电回路的UPS电源时,注意不要将电池电压过低保护工作点调得过低,否则,在它充电初期容易产生过流充电。
现在新的冗余电源方案是采用大功率的MOSFET管来代替传统电路中的二极管。MOSFET的导通内阻可以到几mΩ,大大降低了压降损耗。在大功率应用中,不仅实现了效率更高的解决方案,由于无需节散热器,省了大量的电路板面积,也减少了设备的散热源。应用电路中MOSFET需要有芯片的控制。目前,TI、Linear等各大公司都推出了一些成熟的该类芯片。