奥兰德UPS电源机架式R02 在线式单进单出 内置电池
奥兰德UPS电源机架式R02 在线式单进单出 内置电池
产品特点
110~300Vac超宽输入范围
90~300Vac 超宽电压输入范围
0.9 输出功因
2U 高度、深度小于 500mm 的jizhi紧凑设计
支持前面板参数设置
支持 CVCF (恒电压、恒频率)模式
直流冷启动/无电池开机,应变灵活
三防设计,兼容复杂的运用环境
符合泰尔、中国节能、GB7260、 RoHS、抗震标准
标配 RS232,USB、EPO、Roo、迷你插槽,通讯更灵活
1~3k可选配 2U EBM,6~10k可选配 3U EBM
6~10k 电池电压可配置192VDC/240VDC
6~10k充电电流可选,灵活适配不同电池规格
有一类特殊的逆变器使用矩阵转换器的结构,如下图所示。由于没有储能元件,所有能量直接在输入和输出端传输,UPS和直接连接电机没有区别。
当然,如果UPS电源直流母线有足够的容量,直流母线由电机反馈的能量足够高到可以接受的程度,那么提供给电机的平均功率仍然是正的,UPS电源仍然可以使用置信度。UPS电源通常没有这么大的直流母线电容,必须考虑其他方式来解决电机负载能量反馈问题。为了简单起见,这里仅讨论UPS电源单机的解决方案。并联系统中的负功率保护问题涉及许多其他并联系统模块设计,而不仅仅是电机再生能量。
一些UPS在电路架构上使用完全双向的结构,如下图所示。哪个PFC,逆变器甚至电池的DC / DC都能保证双向的能量流动。
原则上,只要软件减轻PFC阶段和逆变器中的复杂功率限制,UPS就完全能够在双向模式下工作:在市电模式下,通过PFC的能量反馈返回到电源;在电池模式下,能量通过双向DC/ DC反馈到电池。还有一些因素需要考虑,比如:
电网是否允许能量反馈?
能量反馈网格需要满足这些规范?
电池允许的充电功率是多少?
主要问题是电网是否允许再生能量反馈。电网在不同地方的要求可能不尽相同。对于一些功率密集型负载,出于稳定性原因,电网可能不需要能量反馈。如果输入是使用典型的柴油发电机,则不会返回能量。
在允许能量反馈到电网的前提下,太阳能发电系统已经面临的安全问题必须得到考虑。当能量回馈给电网并且此时电网断电时,会出现所谓的孤岛问题。如果反馈过程中的电网出现短时低压等异常情况,UPS能量反馈也应该能正常工作一段时间。为此,适用于可再生能源发电技术,如孤岛检测,低电压穿越等技术性工作需要配备UPS。
在电池模式下,常用的铅酸电池在允许电流不充放电,Zui大电流充电量要小得多。这意味着如果负载反馈能量高,充电电流也会很大。为此,电池模式下的兼容电池负载需要使用足够的电池组来分配充电电流。另一方面,一般的UPS的充电功率是根据所配备的普通电池组的容量来计算的,如果要提高充电功率,这部分电路还需要特殊的设计。
UPS电源适用于其他电路架构,如下面的常见结构,电池升压和PFC都是单向工作的,也就是说电机的再生能量不是灌注到电源或电池上,还必须想办法。
在市电模式下,Zui简单的方法是使用旁路解决方案。只要发现负载反馈能量太大,将UPS电源置于旁路模式,通过旁路吸收电机再生能量。这种方法jinxian于旁路真的是市电并且可以正常使用的事实。其应用有一定的局限性。如果您询问UPS是处于主电源模式还是使用电池模式,或者使用发电机进行输入,可以使用电机负载,您还必须使用其他方式。
另一种不受电源和电池模式限制的简单方法是像变频器一样增加制动电阻来消耗额外的能量。这种设计在逆变器中已经非常成熟,可以很容易地移植到UPS上使用。由于传统的UPS电源没有专用于制动的IGBT,制动电阻和制动IGBT需要单独设计为一个模块,可以根据需要作为可选配件使用。
能量反馈模块在变频器上也是成熟的技术,当然这里也可以使用。能量反馈模块的原理是将电机反馈的能量传递给电网。能量反馈模块不能用于电池模式或输入是发电机。
在UPS充电器设计中,通常的做法是从直流总线通过电路降压器给电池充电。通过这种方式,可以解决电机的能量反馈问题:充电器将多余的能量转移到电池上进行存储,无论是在主电源模式还是在电池模式下。当电池充电到一定程度时,就会转移到电池模式,把能量释放到一个相对较低的水平。这样,通过稍微减少电池备用时间,换取电机负载的问题。
如下所示。
在市电模式下,能量通过PFC,DCBUS,INV的交流电压输出从主电源供给负载,充电器从DCBUS获取电力给电池充电。在电池模式下,电池电源通过DC/ DC,DCBUS和INV提供给负载。
当电机能量反馈发生时,能量流将改变。在市电模式下,如果由于反馈能量而导致BUS电压较高,则需要停止市电,并将充电器将能量传输至电池终端。
当能量反馈结束时,您需要检查电池是否充满电。如果已满,则需要在电池模式下释放部分电源,以便为下一个电机能量反馈留出空间。回到主线模式工作。在主电源模式下,充电器还可以确保电池电量不足,还有余地储存能量。
在电池模式下比较简单,只要BUS由于复杂的逆变电源而高,关掉电池DC /DC,打开充电器,直到电机能量反馈结束,回到电池DC /DC工作。这种解决方案的好处是,电机返回的能量只能返回到电池,并在稍后的适当时间释放,而不是返回主电源,从而防止太阳能并网发电等问题。
显然,这个过程非常符合混合动力汽车的原理。同样,智能电池能源管理也是关键。如果充电阈值设置得太高,电池可能会损坏;如果放电阈值设置的太低,可能会影响电源关闭的备公用时间。同样,充电器的容量和电池的Zui大允许充电电流也是设计中要考虑的重要因素。
结论是:
山特UPS电源在感性负载的应用中,当负载是一个产生再生能量的电机时,一般的山特UPS电源系统由于电机制动能量反馈到UPS的直流母线或直流母线高压保护。为了兼容这种类型的负载,山特UPS电源系统需要额外的功能模块才能达到可靠工作的目的。Zui可靠和Zui简单的方法是为UPS配备一个包含电阻和开关的可选制动模块。当电机制动时,电机反馈的能量可以通过制动模块消散。
为了提高能源效率,我们可以通过调整电池容量和充电器功率来选择电池储能方法来恢复再生制动能量。通过智能电池能量管理,电池组总是有足够空间承受下一次能量反馈,使UPS电源在电机负载条件下可靠运行,并节省更多能源。
如山特UPS的输出部分增加了带电阻器和开关,逆变器等设备,当电动机启动时由上述设备可消耗对电动机的冲击,从而保护UPS电源的目的,山特UPS发电机感知负载装置与工作默契,让用户无后顾之忧。