不間斷電源范文

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[關(guān)鍵詞]不間斷電源 干擾 穩(wěn)態(tài)電壓 瞬態(tài)響應(yīng) 負(fù)載 并機(jī)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）36-0365-01

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及基層央行對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)認(rèn)識(shí)的不斷加深，中心機(jī)房的建設(shè)和改造如火如荼。對(duì)于一些重要行業(yè)，在其機(jī)房中，如果設(shè)備比較多，布置比較集中，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用大功率不間斷電源。本文主要針對(duì)大功率的不間斷電源，特別是對(duì)幾個(gè)能反映生產(chǎn)技術(shù)水平，也是用戶關(guān)心的特性參數(shù)進(jìn)行探討。

二、不間斷電源的輸出電壓特性

不間斷電源的功能有兩個(gè)：一是市電斷電時(shí)不間斷地對(duì)設(shè)備供電，另一個(gè)就是隔離市電干擾，給負(fù)載提供波形穩(wěn)定而純凈的正弦波。因此，考察一個(gè)不間斷電源首先就要看它的電壓特性。不間斷電源輸出電壓特性主要由下面3個(gè)參數(shù)來描述。

1）穩(wěn)態(tài)電壓精度。

電壓太高或太低會(huì)使用戶設(shè)備的壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀設(shè)備，使用在線式不間斷電源可以提供穩(wěn)定的電源電壓，因此對(duì)保護(hù)設(shè)備和提高設(shè)備的壽命是非常有利的。穩(wěn)態(tài)電壓精度在平衡負(fù)載和非平衡負(fù)載時(shí)能達(dá)到的值一般是不一樣的，如果不加區(qū)別，廠家應(yīng)給出非平衡負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)電壓精度。市場(chǎng)參考值是：平衡負(fù)載±1%，非平衡負(fù)載±2%。

2）瞬態(tài)響應(yīng)特性。

電網(wǎng)在受干擾時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓的瞬時(shí)降低或突然升高，極端的電壓降低或升高對(duì)設(shè)備的壽命和可靠性是個(gè)威脅，使用在線式不間斷電源可使電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響減至盡可能小的程度。瞬態(tài)響應(yīng)特性指負(fù)載從0%-100%突加或從100%-0%突減時(shí)輸出電壓的精度，市場(chǎng)參考值是±4%。

3）諧波失真度。

電力經(jīng)輸配電線路傳送至用戶端時(shí)，其間由于各種設(shè)備（特別是非線性設(shè)備）的使用，往往造成用戶端子電壓的失真，失真了的電壓和電流波形對(duì)民網(wǎng)中的敏感設(shè)備是一種干擾，諧波電流則會(huì)使輸電線路的輸電能力下降，使輸變電設(shè)備發(fā)熱等。一般要求諧波失真度小于5%，在線式不間斷電源的失真度小于3%。

4）頻率穩(wěn)定度。

在我國(guó)，電網(wǎng)頻率是50Hz，但是電網(wǎng)中的發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)由于客戶端用電量的突然變化導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，其結(jié)果是電網(wǎng)頻率產(chǎn)生偏移，然而，在線式不間斷電源的輸出可提供穩(wěn)態(tài)的頻率。

5）突波保護(hù)。

在線式不間斷電源內(nèi)部安裝有突波吸收器件，用以吸收突波，保護(hù)用戶設(shè)備的安全。

6）電源監(jiān)控。

配合不間斷電源的智能型通信接口及監(jiān)控軟件可記錄市電電壓頻率、停電時(shí)間及次數(shù)來達(dá)到電源的監(jiān)控，并可安排不間斷電源定時(shí)開機(jī)及關(guān)機(jī)的時(shí)間以節(jié)約能源。

三、不間斷電源帶非線性負(fù)載的能力

不間斷電源的負(fù)載主要是計(jì)算機(jī)，而計(jì)算機(jī)電源是開關(guān)電源，它們吸取的電流并非正弦波，稱為非線性負(fù)載，市電容量大，阻抗小，對(duì)非線性負(fù)載供電時(shí)問題不大，不間斷電源卻有較大的輸出阻抗，非線性負(fù)載會(huì)在不間斷電源的輸出端產(chǎn)生諧波電壓，特別是在諧振頻率附近的諧波電壓更大，使不間斷電源的輸出電壓失真，而且不間斷電源本身的容量也有限，必須要有好的對(duì)策對(duì)付高波峰因數(shù)的負(fù)載電流，否則不間斷電源可能在帶這類負(fù)載時(shí)經(jīng)常切換到限流工作，引起輸出電壓降低，進(jìn)而影響計(jì)算機(jī)負(fù)載的正常運(yùn)行。所以現(xiàn)在考慮不間斷電源的容量時(shí)，也應(yīng)該考慮非線性負(fù)載的影響，因?yàn)椴婚g斷電源的標(biāo)稱容量同其他電氣設(shè)備一樣，是按負(fù)載功率因數(shù)0.8來定的，而非線性負(fù)載的功率因數(shù)常常只有0.6.-0.65，如果要不間斷電源帶滿負(fù)荷的這類負(fù)載，勢(shì)必?zé)o能為力，所以核定不間斷電源容量時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)放大。

四、不間斷電源的輸入特性

不間斷電源的輸出特性主要決定于不間斷電源的逆變器，而不間斷電源的輸入特性主要取決于不間斷電源的整流特性。過去人們不太重視不間斷電源的輸入特性，談到輸入部分只談?shì)斎腚妷悍秶㈩l率，對(duì)輸入功率因數(shù)、諧波影響則不太關(guān)心。有的廠家提供了輸入濾波器，功率因數(shù)能提高到0.9以上，但出于經(jīng)濟(jì)上的考慮，僅僅將其作為可選件，并且還是手動(dòng)接入的斷開的。

其實(shí)，設(shè)備的功率因數(shù)低、諧波電流大會(huì)給電網(wǎng)帶來很多危害，歸納起來主要有：1）干擾其他用電設(shè)備；2）增大輸入電流在傳輸線上的損耗；3）增加前級(jí)設(shè)備的功率容量，提高投資；4）增大中線電流。

為了達(dá)到對(duì)負(fù)載的不間斷供電，不間斷電源還經(jīng)常與柴油發(fā)電機(jī)配合使用，這時(shí)低功率因數(shù)的不間斷電源對(duì)柴油發(fā)電機(jī)和其負(fù)載的危害會(huì)更明顯。

傳統(tǒng)開關(guān)電源的功率因數(shù)，由于使用PFC（功率因數(shù)矯正）電路，普遍能達(dá)到0.99以上，高頻PWM整流技術(shù)更為大功率不間斷電源的輸入特性的改善提供了可行性，相信高功率因數(shù)的不間斷電源將是人們今后追求的選擇。

五、不間斷電源并機(jī)技術(shù)

目前主要有兩種并機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：一是串聯(lián)，另一種是并聯(lián)。

（1）串聯(lián)結(jié)構(gòu)

兩整的不間斷電源同步工作，但一臺(tái)不間斷電源的輸出接到另一臺(tái)不間斷電源的靜態(tài)開關(guān)，前者是從機(jī)，后者是主機(jī)，平常主機(jī)輸出全部負(fù)載電流，主機(jī)故障時(shí)切換到從機(jī)，這種結(jié)構(gòu)的并機(jī)系統(tǒng)最大的問題是主機(jī)的靜態(tài)旁路沒有備份，如果主機(jī)的轉(zhuǎn)換控制失靈或出現(xiàn)靜態(tài)旁路故障，即使從機(jī)正常，也不能切換給負(fù)載。

（2）并聯(lián)結(jié)構(gòu)

并聯(lián)結(jié)構(gòu)有兩種工作模式：一種是功率均分方式，另一種是熱備份方式。

功率均分方式是：兩臺(tái)不間斷電源在正常情況下平均承擔(dān)負(fù)載電流，一旦有一臺(tái)不間斷電源出現(xiàn)故障，間斷電源退出，另一臺(tái)承擔(dān)全部負(fù)載電流。這種方式的并機(jī)系統(tǒng)既可以用于容量擴(kuò)充，又可以用于系統(tǒng)備份，比如，兩個(gè)30VA的不間斷電源在功率均分模式下并機(jī)工作，可以帶60kVA的負(fù)載，但如果要實(shí)現(xiàn)備份，則負(fù)載容量必須限制在一臺(tái)不間斷電源的容量，即30kVA之內(nèi)。

并聯(lián)熱備份方式是：兩臺(tái)不間斷電源同步工作，但平時(shí)只有一臺(tái)對(duì)外輸出功率，另一臺(tái)處于熱備份狀態(tài)。一旦一臺(tái)出現(xiàn)故障，立即切換到另一臺(tái)，熱備份方式?jīng)]有容量擴(kuò)充的功能，值得一提的是，目前有的廠家又提出了改進(jìn)型的熱備份方式，它把兩臺(tái)不間斷電源的蓄電池并聯(lián)起來，系統(tǒng)除了有整流器1和逆變器1，整流器2和逆變器2組成的通路外，還提供由整流器1和逆變器2組成的通路和由整流器2和逆變器1組成的通路，也就是說，系統(tǒng)大大減少了自身整流器和逆變器故障引起的到靜態(tài)旁路的切換次數(shù)，同時(shí)，兩臺(tái)不間斷電源的蓄電池并聯(lián)在一起也避免了可能發(fā)生的一組蓄電池經(jīng)常放電，而另一組蓄電池長(zhǎng)期不放電的現(xiàn)象，這對(duì)蓄電池的維護(hù)很有意義，而且在蓄電池上花同樣的錢可以獲得兩倍的延時(shí)，所以說，這種熱備份方式不失為一種好的選擇。

參考文獻(xiàn)

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1.不間斷電源的應(yīng)用

不間斷電源一開始的應(yīng)用是為了實(shí)現(xiàn)當(dāng)發(fā)生供電異常的情形時(shí)，可以依靠?jī)?chǔ)能或能量變化裝置，繼續(xù)為用電提供高質(zhì)量的電源，滿足不斷電供應(yīng)的需求。隨著電子技術(shù)和信息化技術(shù)的突飛猛進(jìn)，不間斷電源的應(yīng)用也在不斷的發(fā)生變化。不間斷電源已經(jīng)由后備電源向更加綜合全面的性能發(fā)展，包括穩(wěn)壓、祛除諧波、抗干擾等內(nèi)容。不間斷電源應(yīng)用的具體方案如下圖所示：目前不間斷電源的供電方式主要有兩種，分散供電和集中供電。分散供電的方式是一臺(tái)不間斷電源為若干負(fù)載進(jìn)行供電，其最大的好處在于將風(fēng)險(xiǎn)分散開來，但是其管理較為不便，而另一種供電方式則是由超大功率的不間斷電源為核心，對(duì)機(jī)房所有負(fù)載設(shè)備進(jìn)行供電，這種方式的缺點(diǎn)在于風(fēng)險(xiǎn)較大，容易引起較大面積的停電。不間斷電源需要逐步實(shí)現(xiàn)容量的擴(kuò)張，目前模塊化應(yīng)經(jīng)在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)在于擴(kuò)容大、并且對(duì)于故障的維修時(shí)間段，經(jīng)濟(jì)型較強(qiáng)，一般可以擴(kuò)容至160KVA，在實(shí)際擴(kuò)容過程中，穩(wěn)步發(fā)展，通過做好擴(kuò)容規(guī)劃逐步實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

        有效的降低輸入電流諧波是不間斷電源應(yīng)用中的重點(diǎn)問題，由于非線性負(fù)載產(chǎn)生的非正弦電流，造成電路中電流和電壓畸變，稱為諧波。其對(duì)電容、變壓器等設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生損害，降低不間斷電源的使用壽命。作為一種非線性負(fù)載，不間斷電源會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，目前主要有以下幾種方式對(duì)諧波進(jìn)行消除，包括12脈沖整流器、無緣濾波器和有源濾波器等。不間斷電源的核心在于其電池，電池的投資比例相當(dāng)大，甚至超過不間斷電源的投資，但是電池的使用壽命較低，因此應(yīng)該采用一定的技術(shù)在不間斷電源的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果，主要包括以下幾種技術(shù)：并機(jī)共用電池組功能、智能電池管理技術(shù)和智能不間斷點(diǎn)暈啊配電管理技術(shù)。如何延長(zhǎng)電池的使用壽命是非常關(guān)鍵的，在電池使用過程中，一定要保持適宜的環(huán)境溫度，在充電過程中要保持好充電電壓，防止過壓充電。對(duì)于過流放電等情況要及時(shí)排查，在使用過程中要做到定期充電放電。對(duì)于使用期限已到的電池要及時(shí)予以更換，以免破壞損害設(shè)備。

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【關(guān)鍵詞】不間斷電源UPS；鉛酸免維護(hù)蓄電池；維護(hù)

0.前言

UPS是不間斷電源（uninterruptible power system）的英文簡(jiǎn)稱，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源， 能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí)， UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對(duì)電壓過大和電壓太低都提供保護(hù)。因此，在廣播電視機(jī)房，UPS電源有著不可或缺的作用。

在廣播電視播出機(jī)房，為了保證播出不間斷，對(duì)供電有一個(gè)特殊要求，就是切換主備電源的自動(dòng)互投的過程中“保零秒”。互投時(shí)出現(xiàn)瞬間閃絡(luò)停電。這對(duì)一般照明負(fù)荷影響不大，但是對(duì)播出微機(jī)、服務(wù)器、編碼器等設(shè)備，影響就很大，所以給播音數(shù)字化微機(jī)設(shè)備供電，為防止丟失數(shù)據(jù)、死機(jī)，需要配置應(yīng)急電源。另外，在外線全部停電時(shí)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)需要時(shí)間，所以對(duì)于工藝機(jī)房?jī)?nèi)不允許瞬間閃絡(luò)斷電的負(fù)荷，必須配置在線式應(yīng)急電源（UPS），并嚴(yán)禁其他非播出工藝負(fù)荷接入應(yīng)急電源系統(tǒng)。

1.UPS電源基本工作原理

UPS電源可以在市電出現(xiàn)異常時(shí)，有效地凈化市電；還可以在市電突然中斷時(shí)持續(xù)一定時(shí)間給設(shè)備供電，使你能有充裕的時(shí)間應(yīng)付播出故障。UPS之所以能持續(xù)不斷的供給穩(wěn)定電能，主要在于其特定的工作原理。圖一為在線式UPS原理框圖：

圖一

如圖一所示，UPS電源由可控整流部分、逆變器部分、逆變交流靜態(tài)開關(guān)、旁路交流靜態(tài)開關(guān)、可充電免維護(hù)鉛酸電池、電池組開關(guān)、主機(jī)輸入輸出開關(guān)，逆變器故障旁路開關(guān)、應(yīng)急及檢修旁路開關(guān)等組成。其中電子電路部分統(tǒng)一受主機(jī)微電腦控制器控制。其外電停電時(shí)，主要有蓄電池組供電。

（1）可控整流部分：為三相可控整流裝置，對(duì)輸入電壓、頻率的變化范圍，以及三相相序有著嚴(yán)格要求。輸入電壓、頻率偏高或偏低會(huì)報(bào)警，輸入相序錯(cuò)誤逆變器將停止工作，因此進(jìn)線電源或發(fā)電機(jī)組接入時(shí)必須保證相序正確（發(fā)電機(jī)組接入應(yīng)保證順相序）。每相整流元件為兩個(gè)時(shí)，稱為六脈沖整流，每相整流元件為四個(gè)時(shí)，稱為十二脈沖整流。十二脈沖整流性能好于六脈沖整流，但是設(shè)備價(jià)錢較高。由于流過可控整流器的電流波形為非正弦波，其諧波成分將對(duì)來電電源產(chǎn)生嚴(yán)重污染，所以進(jìn)線端一般要加隔離濾波裝置，部分減輕污染。整流后分兩路輸出，一路通過智能化充電控制電路向蓄電池充電，另一路供給逆變器。

（2）三相逆變器部分：平時(shí)外線供電時(shí)，將整流后的直流轉(zhuǎn)變成50赫茲三相交流電輸出，在外電停電時(shí)，蓄電池提供電源，依靠逆變來保證不間斷供電。這兩種情況下，逆變器均具有自動(dòng)穩(wěn)壓、穩(wěn)頻輸出的功能。

（3）逆變交流靜態(tài)開關(guān)、旁路交流靜態(tài)開關(guān)以及幾個(gè)手動(dòng)開關(guān)的功能：當(dāng)逆變器正常工作時(shí)，微電腦控制器控制逆變交流靜態(tài)開關(guān)導(dǎo)通，向負(fù)荷送電。一旦逆變器發(fā)生內(nèi)部故障或過電流，自動(dòng)切斷逆變交流靜態(tài)開關(guān)，切換到旁路交流靜態(tài)開關(guān)回路供電，切換速度為微秒級(jí)，不會(huì)造成工藝負(fù)荷停電。因此這兩種靜態(tài)開關(guān)必須是互鎖的。當(dāng)然，在逆變器無故障情況下，如果需要進(jìn)行計(jì)劃性檢修保養(yǎng)，可以通過主機(jī)操作面板的操作，人為的停止逆變器工作，設(shè)備自動(dòng)切斷逆變交流靜態(tài)開關(guān)，轉(zhuǎn)換到旁路交流靜態(tài)開關(guān)回路供電，切換速度極快，不會(huì)造成負(fù)荷停電。此時(shí)可以安全的手動(dòng)合上應(yīng)急及檢修旁路開關(guān)S3，再切斷S1、S2、S4、S5開關(guān)，退出UPS運(yùn)行，進(jìn)行檢修。整個(gè)過程不停電。綜上所述，可以看到該設(shè)備使用的特殊性，要求電氣人員必須熟練掌握本設(shè)備的原理、操作、故障應(yīng)急處理。

（4）蓄電池組：由于蓄電池組是停電后逆變器的唯一能源，所以電池的質(zhì)量、工作環(huán)境和檢測(cè)保養(yǎng)至關(guān)重要。電池組容量配置，應(yīng)根據(jù)設(shè)備功率和應(yīng)急延時(shí)要求，一般可以選擇應(yīng)急供電15—30分鐘。在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，可以從容的進(jìn)行發(fā)電機(jī)組投入前的倒閘操作，以及啟動(dòng)后備發(fā)電機(jī)組等工作。運(yùn)行中注意蓄電池室的通風(fēng)問題、溫度限制問題。對(duì)電池室溫度一般要求恒定在20度，特別要防止電池凍壞提前報(bào)廢。應(yīng)定期進(jìn)行放電并檢測(cè)放電曲線，如發(fā)現(xiàn)性能下降、漏液、變形等現(xiàn)象必須及時(shí)更換。

2.UPS電源的維護(hù)保養(yǎng)

作為應(yīng)急電源的UPS 設(shè)備的保養(yǎng)尤為重要，必須定期對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行清掃，清除強(qiáng)迫風(fēng)冷電機(jī)帶進(jìn)機(jī)內(nèi)的塵土飛絮，檢查元件情況、機(jī)內(nèi)外線路連接情況，調(diào)測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)。發(fā)現(xiàn)可疑問題應(yīng)提前及時(shí)更換元件。

UPS電源中蓄電池是平均無故障時(shí)間最短的部件，也是保證不間斷供電的關(guān)鍵部件，因此，了解UPS蓄電池在使用中的注意事項(xiàng)，并正確使用和維護(hù)它尤為重要。

UPS蓄電池一般可分為鉛酸蓄電池，鉛酸免維護(hù)蓄電池及鎳鎘電池等。考慮到負(fù)載條件、使用環(huán)境、使用壽命及成本原因，我臺(tái)發(fā)射機(jī)房選擇使用了鉛酸免維護(hù)蓄電池。它的主要特點(diǎn)，是在規(guī)定的浮充壽命期內(nèi)不必加水維護(hù)，因此又稱為免維護(hù)鉛酸蓄電池。免維護(hù)只是與普通蓄電池相比，在使用過程中免去了添加純凈水或蒸餾水的工作，并非免去了一切維護(hù)。下面介紹影響UPS電源蓄電池使用壽命的主要因素和注意事項(xiàng)，希望能給大家在蓄電池的使用和維護(hù)中提供幫助。

第一，溫度對(duì)電池的影響；UPS蓄電池最佳使用溫度是在15℃到25℃之間，環(huán)境溫度低，蓄電池容量下降，溫度每低一度，容量下降1%。環(huán)境溫度過高，將加速蓄電池板柵的腐蝕和水分的損失，會(huì)使電池過充電產(chǎn)生氣體而充電不足，縮短蓄電池的使用壽命。第二：盡量避免深度放電；UPS蓄電池深度放電后會(huì)在極板表面生成大顆粒的硫酸鉛結(jié)晶，久而久之會(huì)造成極板硫酸化。放電深度越深，其循環(huán)使用次數(shù)越少，因此在使用時(shí)應(yīng)避免深度放電。雖然UPS都有低電壓（一般單節(jié)蓄電池放電至10.5V左右）保護(hù)功能，但若UPS電源工作于輕載放電或者空載放電的情況下直至UPS自動(dòng)關(guān)機(jī)，就會(huì)造成蓄電池的深度放電。因此，在市電中斷后就應(yīng)該注意在UPS電源自動(dòng)關(guān)機(jī)前作應(yīng)急處理，提前關(guān)閉UPS。第三，電池存放的影響；電池在存放、運(yùn)輸過程中，會(huì)因?yàn)樽詣?dòng)放電而失去部分容量，因此，在投入使用前，應(yīng)根據(jù)電池的開路電壓判斷電池的剩余容量，對(duì)容量不足的蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。對(duì)擱置備用的蓄電池，每3個(gè)月應(yīng)進(jìn)行一次補(bǔ)充充電，可以通過測(cè)量電池開路電壓來判斷其狀態(tài)。以12V電池為例，若開路電壓高于12.5V，則表示電池儲(chǔ)能還有80%以上；若開路電壓低于12.5V，則應(yīng)該立刻進(jìn)行補(bǔ)充充電；若開路電壓低于12V，則表示電池儲(chǔ)能不到20%。第四，定期對(duì)蓄電池放電；UPS電源蓄電池長(zhǎng)期閑置不用或使蓄電池長(zhǎng)期處在浮充狀態(tài)下（即電網(wǎng)長(zhǎng)期不停電），會(huì)導(dǎo)致蓄電池中大量的硫酸鉛吸附到電池的陰極表面，形成所謂的電池陰極板的硫酸鹽化，由于硫酸鹽是一種絕緣體，它的形成必將對(duì)電池的充放電形成不良影響。陰極板上形成的硫酸鹽越多，電池的內(nèi)阻越大，電池的可充放電性能越差，從而導(dǎo)致電池老化，活性下降，使蓄電池的使用壽命大大縮短。應(yīng)該每隔3到4個(gè)月人為的讓UPS中的蓄電池放電，放電時(shí)間控制在正常放電時(shí)間的1/4-1/3為宜。第五，盡可能將蓄電池組安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方；要避免受到陽光、加熱器或其他輻射熱源的影響。UPS蓄電池應(yīng)正立放置，不可傾斜。要注意電池的規(guī)格和數(shù)量的正確性，不同規(guī)格、不同批次的UPS電池不能混用。第六，在UPS蓄電池運(yùn)行中要注意蓄電池連接是否松動(dòng)，極柱是否銹蝕，外觀是否異常，一般情況下可在極柱上涂抹黃油，防止極柱銹蝕。監(jiān)視蓄電池組的端電壓值、浮充電流值、每只蓄電池的電壓值，若發(fā)現(xiàn)個(gè)別蓄電池壓差過大，要及時(shí)均充。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉洪才，李天德等.廣播發(fā)射與衛(wèi)星傳輸理論基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)廣播電視出版社，2002.

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【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化主站；不同斷電濼；可靠性

不間斷電源是保證電源供應(yīng)連續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性的基礎(chǔ)，是消除電網(wǎng)干擾保障用電設(shè)備正常運(yùn)行的重要途徑，不間斷電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于：礦山、航天、工業(yè)、通訊、國(guó)防、醫(yī)院、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等領(lǐng)域。但是在電網(wǎng)系統(tǒng)中，不間斷電源本身就是一種電子裝置，其中也難免出現(xiàn)突發(fā)性故障和其他不確定隱患。為此在自動(dòng)化主站不間斷電源的設(shè)計(jì)中，通過在旁邊設(shè)置供應(yīng)回路來確保電流過載和其他突發(fā)故障發(fā)生造成的設(shè)備損害。不間斷電源是一種含有儲(chǔ)能裝置和逆變器裝置的恒壓頻率電源。這種電源在目前主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備中。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市電網(wǎng)中采用不間斷電源也逐步得到了廣泛的采用和發(fā)展。

一、自動(dòng)化主站不間斷電源現(xiàn)狀

隨著供電局無人值班變電所的全面實(shí)現(xiàn)，配電線路和電網(wǎng)不斷擴(kuò)大和復(fù)雜，自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用已經(jīng)深入人心，成為電網(wǎng)發(fā)展的主要方向。在配電網(wǎng)中采用自動(dòng)化進(jìn)行控制和管理是目前電網(wǎng)工作的主要手段，在主站建設(shè)中采用自動(dòng)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)調(diào)度先進(jìn)調(diào)度系統(tǒng)的主要手段和方法。為確保主站系統(tǒng)的安全、優(yōu)質(zhì)不間斷運(yùn)行，在建設(shè)中對(duì)電源的質(zhì)量提出了更高層次的要求，而作為目前先進(jìn)的電力控制技術(shù)不間斷電源逐步受到人們的重視，是保證主站設(shè)備不間斷運(yùn)行的重要保證。電網(wǎng)存在至少九種問題：斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動(dòng)、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾；因此從改善電源質(zhì)量的角度來說在城市電網(wǎng)中配置一個(gè)不間斷電源是十分重要的。

不間斷電源在我國(guó)目前城網(wǎng)建設(shè)中主要是為了滿足電網(wǎng)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)而采用的電源可靠性保證和要求。在這種情況下，通過采用不間斷電源來克服了中大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中供電所造成的供電環(huán)境惡劣、供電質(zhì)量不佳的現(xiàn)象。不間斷電源是城市建設(shè)中的主要電源形式，是企業(yè)重要的供電設(shè)備和設(shè)備管理方法。在傳統(tǒng)的企業(yè)工作管理中通常都是通過加大日常巡查力度，對(duì)各種設(shè)備外觀和電池進(jìn)行不定期檢查和及時(shí)更換，并通過及時(shí)的更換設(shè)備中容易損壞的電容、風(fēng)機(jī)等元件。同時(shí)在不間斷電源的使用中由于維護(hù)工作量大，成本高，無法及時(shí)的對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制，也無法及時(shí)的做到設(shè)備事故的及時(shí)控制和有效預(yù)防。

二、城市電網(wǎng)中新電源系統(tǒng)的選型和配置

在目前城市電網(wǎng)系統(tǒng)中所采用的不間斷電源主要是通過總控臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制站和通信網(wǎng)絡(luò)三部分構(gòu)成。

1、系統(tǒng)組成

1.1、總控臺(tái)

由監(jiān)控站、工程維護(hù)站、系統(tǒng)接口等構(gòu)成，運(yùn)用管理分析軟件處理接收的數(shù)據(jù)并通過Web。工程維護(hù)人員登錄服務(wù)器可查看全廠所有在線設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及完善的歷史、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)。

1.2、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制站（ES）

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需要，可選擇監(jiān)控功能儀或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息采集儀（EII）。EII通過RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、不間斷電源等智能設(shè)備通信，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，接入局域網(wǎng)，傳送至主控室服務(wù)器。

1.3、通信網(wǎng)絡(luò)

聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各分站，采用光纖作為數(shù)據(jù)通信主干線，組成全廠不間斷電源和直流電源在線監(jiān)控的局域網(wǎng)。

2、不間斷容量和電池容量選擇

按照五年的發(fā)展要求配置，根據(jù)我們目前的負(fù)載情況，大約在27kVA左右，未來五年考慮負(fù)載容量增加到40kVA。因?yàn)槔想娫聪到y(tǒng)還能繼續(xù)運(yùn)行分擔(dān)一部分負(fù)載，所以不間斷電源容量在48kVA左右。而蓄電池容量我們按滿負(fù)荷4小時(shí)配置，并留一定的冗余，同時(shí)與不間斷電源容量作一定的配合，最后選擇了按1000AH配置，考慮到使用周期和運(yùn)行維護(hù)的方便性，我們選擇了GNB的閥控式密封鉛酸蓄電池，單體電池為12V/100AH。共10組160節(jié)。

3、充電裝置的選擇

不間斷電源本身是具備充電功能的，但其充電電流與容量是相當(dāng)?shù)模覀兣渲玫碾姵厝萘枯^大，靠不間斷電源的充電模塊的電流不能滿足0.1C的充電電流的要求，不間斷電源廠商提出可增加充電模塊的方式，但我們根據(jù)我們老電源系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，還是決定采用一套智能的直流充電系統(tǒng)，因?yàn)檫@套系統(tǒng)具備強(qiáng)大的整流和充電容量。可靈活的設(shè)置和控制整個(gè)充電過程，設(shè)置定期均充，各類系統(tǒng)告警等，并對(duì)所有蓄電池和系統(tǒng)運(yùn)行情況可采用遠(yuǎn)程監(jiān)控單元進(jìn)行系統(tǒng)的巡視維護(hù)，對(duì)提高我們電源系統(tǒng)的可靠性是很有好處的。

4、不間斷電源的選型

在不間斷電源的選擇上，我們選擇了一種模塊化的不間斷電源。這是一種新型的不間斷電源電源，每個(gè)不間斷電源模塊以并聯(lián)的方式聯(lián)成一體，可實(shí)現(xiàn)熱插拔。其中任何一個(gè)模塊故障不影響其他模塊的運(yùn)行，系統(tǒng)的檢修和擴(kuò)充十分方便，我們選擇了8個(gè)6kVA模塊并列運(yùn)行的模式，按N—l原則，6kVA容量的丟失對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的影響是很小的。

5、語音告警系統(tǒng)

由于電源系統(tǒng)故障是十分致命的，所以需要我們24時(shí)進(jìn)行關(guān)注，這樣一套語音提醒服務(wù)就顯得不可缺少了，我們采用的這套語言告警系統(tǒng)接入了不間斷電源交流輸入，直流電壓等八個(gè)指標(biāo)，其中一個(gè)發(fā)生異常后均可按事先設(shè)置好的告警內(nèi)容和電話號(hào)碼（可設(shè)多個(gè)）打電話和發(fā)短信通知，這樣，電源系統(tǒng)的運(yùn)行情況就隨時(shí)在監(jiān)控之下了。

3電源系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

在所有的設(shè)備全部到位并安裝完畢之后，一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是要把所有的設(shè)備連接起來。蓄電池在初次使用前是需要做幾次充放電試驗(yàn)的，以保證彼此的電壓是平衡的，所以我們首先將蓄電池和直流屏進(jìn)行了連接。

在做充放電試驗(yàn)的過程中，由于我們的電池0.1C有100A，但放電負(fù)載不能用到這么大的放電電流，最后還是用50A進(jìn)行了放電，放到一定的程度再用0.1C的電流進(jìn)行充電，這樣反復(fù)兩次后發(fā)現(xiàn)有兩節(jié)電池的電壓明顯偏低，不管在放電過程中還是最后浮充狀態(tài)下，均達(dá)不到電池規(guī)定的電壓范圍標(biāo)準(zhǔn)，我們要求廠家再一次對(duì)這兩節(jié)電池進(jìn)行了更換，然后重新做了充放電試驗(yàn)，在這兩次充放電試驗(yàn)結(jié)束后我們記錄整個(gè)過程和充電完成后浮充狀態(tài)下各電池的電壓情況均已在正常值范圍，可以正常投入運(yùn)行了。

最后一個(gè)環(huán)節(jié)是將不間斷電源再與直流屏和電泡組連接起來，打開直流屏上所有的開關(guān)，接入交流電，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常，無告警信息，我們的不間斷電源電源才算正式可以投入使用了。

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1可編程序控制器的設(shè)計(jì)

可編程序控制器可編程序控制器的英文縮寫是PC，為了不與個(gè)人計(jì)算機(jī)混淆，通常簡(jiǎn)稱為PLC。它是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、自動(dòng)控制、數(shù)字以及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而發(fā)展起來的一種工業(yè)自動(dòng)控制裝置，已成為自動(dòng)化系統(tǒng)的基本裝置。它具有數(shù)字量控制、模擬量控制、數(shù)量計(jì)算控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信及互聯(lián)網(wǎng)等功能。可靠性高、抗干擾性能強(qiáng)；靈活性好、功能齊全；模塊化結(jié)構(gòu)、使用方便；安裝方便、調(diào)試方便；體積小、能耗低是其具有的特點(diǎn)。使用PLC進(jìn)行故障檢測(cè)，可以簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確地對(duì)電源模塊、輸入與輸出模塊進(jìn)行檢測(cè)。目前，煤礦機(jī)電系統(tǒng)控制的主流控制設(shè)備就是PLC。

PLC在提升機(jī)電控系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)礦用提升機(jī)被稱為煤礦開采工作的咽喉，在井上與井下的聯(lián)系中有著非常重要的作用。由于工作性質(zhì)和特殊的環(huán)境性，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮抗干擾性、結(jié)構(gòu)組成等因素，一般采用冗余機(jī)構(gòu)形式和模塊結(jié)構(gòu)。前者，一旦發(fā)生故障，備用裝置可以立即投入使用；后者能在故障出現(xiàn)的時(shí)候，做到及時(shí)更換，并使系統(tǒng)恢復(fù)正常化。提升機(jī)電控系統(tǒng)由主控系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等組成。主控系統(tǒng)砸控制過程中，可以將速度、電流大小等情況與其它控制子系統(tǒng)進(jìn)行相互交換，共同完成控制工作。輔控系統(tǒng)屬于模擬量控制，由各種回路如深度指示器回路、各種電路回路、測(cè)速回路等組成。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以將風(fēng)機(jī)等運(yùn)行狀態(tài)直接顯示出來。關(guān)于主控系統(tǒng)，使用PLC繼承高速計(jì)數(shù)輸入口，安裝編碼器在電機(jī)主軸進(jìn)行采集信息，同時(shí)監(jiān)視速度與深度。通過對(duì)井筒、深度指示器的各階段進(jìn)行行程開關(guān)和磁開關(guān)，來確定罐籠位置，以實(shí)現(xiàn)精確的停車位。對(duì)于上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與PLC，并配備打印機(jī)與顯示器共同來完成智能化的后臺(tái)運(yùn)行和管理，并顯示運(yùn)行信息等監(jiān)視功能；下位機(jī)要承擔(dān)信號(hào)、數(shù)據(jù)采集和控制任務(wù)。提升機(jī)的信號(hào)如運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)、操作信號(hào)、保護(hù)信號(hào)等來自于不同環(huán)節(jié)，將這些信號(hào)引入到主控系統(tǒng)中，通過邏輯運(yùn)算和閉鎖，產(chǎn)生控制指令。這些信號(hào)分為輕、中、送回安全回路與PLC，有系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算與判斷，最后通過機(jī)械結(jié)構(gòu)，如施閘、電氣制動(dòng)等來執(zhí)行不同類型的故障處理。

2蓄電池的管理

蓄電池作為一種儲(chǔ)能設(shè)備，具有穩(wěn)定、可靠、方便等多種特點(diǎn)，廣泛用在煤礦、不間斷電源等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。蓄電池的作用是通過數(shù)據(jù)采集而實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并盡量保證各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。目常使用的蓄電池有三種，它們能在短時(shí)間內(nèi)輸出大流量：經(jīng)濟(jì)型HS蓄電池、長(zhǎng)時(shí)間放電型的CS型、小型密封式M型電池。蓄電池故障或失效一般表現(xiàn)為內(nèi)電阻增大、端電壓不夠、容量不足、瞬間放電電流不滿足負(fù)載啟動(dòng)要求等，而這些失效是造成不間斷電源系統(tǒng)故障的最重要的原因，它工作的可靠性直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，因此，對(duì)蓄電池的管理至關(guān)重要。

充電、放電要有規(guī)律。蓄電池長(zhǎng)期閑置或者是使用不當(dāng)會(huì)造成蓄電池長(zhǎng)期不放電而處于浮充狀態(tài)，會(huì)造成“硫酸鹽化”（大量的硫酸鉛吸附到電池的陰極表面），這些對(duì)電池的充電、放電造成不好的影響而導(dǎo)致電池“活性”下降，縮短電池的使用壽命。要想保持一個(gè)良好的電池使用度，應(yīng)該每隔3~4個(gè)月就應(yīng)該進(jìn)行一次充電、放電。

控制放電的深度。放電深度是指在蓄電池的使用中，電池放電的安時(shí)數(shù)占標(biāo)稱容量安時(shí)數(shù)的百分比。蓄電池的使用壽命與電池放電的深度有著密切的關(guān)系。深度放電會(huì)使內(nèi)阻增大，這是蓄電池內(nèi)部極板表面硫酸鹽化的結(jié)果，甚至?xí)斐伞胺礃O“現(xiàn)象和電池的永久性損壞。所以，在電池放電過程中，一定要控制電池放電的程度，切勿進(jìn)行深度放電。

保持一個(gè)合適的溫度。蓄電池的最佳使用溫度是攝氏20~25度，這個(gè)溫度可以延長(zhǎng)電池的使用壽命。當(dāng)溫度較高的時(shí)候，電池的容量會(huì)下降，會(huì)造成永久性的損壞。同時(shí)，過高的環(huán)境溫度又會(huì)加速電池內(nèi)部化學(xué)活性的活動(dòng)，產(chǎn)生大量的熱能；熱能過高的排放，又會(huì)讓周圍的環(huán)境溫度上升，如此循環(huán)反復(fù)會(huì)加速縮短電池的壽命。而當(dāng)溫度較低時(shí)，鉛板容易粉化而失去蓄電性能。

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關(guān)鍵詞： BMS，SOC，均衡，CAN，級(jí)聯(lián)

1引言

傳統(tǒng)礦用鋰電池箱和鋰電池監(jiān)控系統(tǒng)集成在一個(gè)隔爆箱中，額定功率和電池容量已經(jīng)固定，對(duì)于避難硐室和機(jī)車電源等系統(tǒng)，要求電池電源具有大容量和大功率輸出能力，實(shí)現(xiàn)將主控箱和電池箱分離，通過更改電池箱數(shù)目來滿足不同場(chǎng)合的使用。

2系統(tǒng)功能和性能

該系統(tǒng)的基本功能為保證對(duì)用戶供電的不間斷，當(dāng)外部輸入660V、127V交流電時(shí)，UPS主板將輸入交流電整流為直流給逆變器供電，然后經(jīng)逆變、濾波輸出AC127V，同時(shí)輸出 DC24V及18V本安，當(dāng)外部供電斷電時(shí)，通過外部的鋰電池箱向主控制箱供電，從而保證電源的不間斷。

為了讓鋰離子電池一直工作于正常狀態(tài)，系統(tǒng)需要對(duì)電池組定時(shí)進(jìn)行自動(dòng)充、放電循環(huán)，保持電池組活性。用戶可以根據(jù)負(fù)載大小及后備供電時(shí)間的需求，選擇礦用防爆型鋰離子蓄電池電源的級(jí)聯(lián)數(shù)量。

3總體設(shè)計(jì)

依據(jù)實(shí)際需求，研制組將主控箱與電池箱分離，系統(tǒng)連接如圖1所示。

如圖1所示，電池箱并聯(lián)接進(jìn)主控箱，主控箱通過CAN與電池箱進(jìn)行通信來管理電池箱。整套系統(tǒng)基本功能即為保證對(duì)用戶供電的不間斷，當(dāng)外部輸入660V、127V交流電時(shí)，UPS主板將輸入交流電整流為直流給逆變器供電，然后經(jīng)逆變、濾波輸出AC127V，同時(shí)輸出 DC24V，當(dāng)外部供電斷電時(shí)，通過電池箱內(nèi)鋰離子蓄電池電源向控制箱供電，從而保證AC127V、 DC24V電壓輸出的不間斷。

4主控箱設(shè)計(jì)

4.1 主控箱原理

主控箱組成原理框圖如圖2所示。

工作原理如下：輸入變壓器將外部交流供電（AC660V、127V之一）變換為AC127V，AC127V一路輸入U(xiǎn)PS主板，然后經(jīng)整流、濾波、逆變輸出交流127V； 127V另一路接到充電器的輸入端，充電器的啟動(dòng)由主控板控制。主控板通過CAN總線選擇一臺(tái)級(jí)聯(lián)的鋰離子蓄電池電源（圖2下部虛線框圖）充電；AC127V還有一路接入到AC/DC模塊，輸出24VDC，用于主控板、18V本安電源及24VDC的輸出。

ARM顯示控制板通過CAN總線選擇相應(yīng)的鋰離子蓄電池電源箱，其電池組輸出端經(jīng)強(qiáng)電盒開關(guān)接入到24VDC/DC模塊和UPS電源主板，DC/DC模塊將電池組輸出電壓轉(zhuǎn)換為24VDC，與AC/DC模塊輸出的24VDC在顯控板上通過二極管并接，用于電源交流輸入異常時(shí)的24VDC供電。

UPS主板將電池組的輸出電壓升壓作為逆變器的備用電源，在外部供電斷電時(shí)將電池組電壓逆變?yōu)榻涣?27V輸出，從而保證輸出不間斷供電。

當(dāng)電池組電壓跌落到放電截止電壓時(shí)，主控板通過CAN總線斷開放電開關(guān)，選擇另一臺(tái)鋰離子蓄電池電源箱繼續(xù)給主控箱供電。直到所有級(jí)聯(lián)的鋰離子蓄電池電源箱放電完畢，整個(gè)UPS電源停止工作。當(dāng)外部交流供電恢復(fù)，UPS主板又切換回由輸入交流供電。

在UPS電源正常運(yùn)行時(shí)，主控板通過CAN總線選擇一臺(tái)鋰離子蓄電池電源箱進(jìn)行自放電。通過網(wǎng)絡(luò)接口將系統(tǒng)信息傳送到地面控制室，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程放電控制。

4.2 ARM顯示控制板

ARM顯示控制板通過CAN口與電池內(nèi)的BMS電池管理系統(tǒng)板進(jìn)行通信，并將UPS主板、各電池模塊的信息通過電控箱上的LCD液晶屏顯示。同時(shí)ARM顯示控制板通過以太網(wǎng)口與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信與控制。CPU采用意法半導(dǎo)體的公司的STM32F103RE處理器，屬于ARM Cortex-M3架構(gòu)。

5電池箱設(shè)計(jì)

5.1 電池箱原理

電池箱組成原理框圖如圖3所示。

工作原理如下：BMS12電池管理系統(tǒng)板主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理鋰離子電池，并通過CAN與主控箱進(jìn)行通訊，向電控箱發(fā)送電池狀態(tài)信息，同時(shí)接收電控箱指令，控制充放電開關(guān)對(duì)電池組進(jìn)行充放電控制。電池箱內(nèi)部安裝有放電電阻，UPS電源正常運(yùn)行時(shí)，ARM顯控板通過CAN總線選擇一臺(tái)鋰離子蓄電池電源箱進(jìn)行自放電以維護(hù)鋰離子蓄電池的活性。

5.2 BMS12電池管理系統(tǒng)板

BMS12電池管理系統(tǒng)板同樣采用STM32處理器作為主控，采用24V直流供電，電池管理系統(tǒng)板通過PTC熱敏電阻對(duì)每節(jié)單體電池的溫度進(jìn)行測(cè)量；采用LTC6803電池監(jiān)視芯片對(duì)單體電池電壓進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行均衡處理；通過霍爾傳感器獲取充放電電流，并對(duì)充、放電進(jìn)行開關(guān)控制；具有異常保護(hù)、報(bào)警等功能，通過RS232串口與主控箱內(nèi)的ARM顯控板通信。

6關(guān)鍵技術(shù)分析

a）鋰離子電池組管理（BMS）技術(shù)研究

針對(duì)礦用鋰電池不間斷電源研制需求，研究礦用鋰電池組高精度SOC預(yù)測(cè)與均衡策略的電池管理技術(shù)、高精度和高抗干擾數(shù)據(jù)采集技術(shù)，開發(fā)出基于鋰電池的高性能電池管理系統(tǒng)，并整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，方便以后升級(jí)和擴(kuò)展。自主編制BMS上位機(jī)軟件界面，通過串行接口監(jiān)測(cè)與設(shè)置板卡運(yùn)行參數(shù)。

a）基于總線方式的電池?zé)徇B接擴(kuò)容技術(shù)

采用了基于總線的主控箱與電池箱分離的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用戶可以根據(jù)需求靈活增減電池容量，一臺(tái)主控箱可以連接多達(dá)32臺(tái)電池箱。本產(chǎn)品除完成單體電源的全部功能外，還需對(duì)多臺(tái)電池箱的進(jìn)行監(jiān)測(cè)、協(xié)調(diào)其投切及充放電等控制，主控箱內(nèi)的ARM顯示板對(duì)電池箱內(nèi)的BMS電池管理系統(tǒng)具有熱連接的管理能力，電源系統(tǒng)能夠像USB設(shè)備一樣將外部電池箱隨時(shí)接入或脫離系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)市電、電池工作模式之間的零延時(shí)切換、實(shí)現(xiàn)電池箱之間的無縫投切。

b）磷酸鐵鋰離子電池的在線SOC估算

磷酸鐵鋰離子電池的性能出眾，但其化學(xué)特性讓SOC電池容量估算變得較為復(fù)雜。項(xiàng)目組對(duì)單體磷酸鐵鋰離子電池建立了等效電路模型，根據(jù)等效電路模型列出了系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程。通過調(diào)試確定電池等效電路模型的參數(shù)，包括SOC曲線函數(shù)的獲取，相應(yīng)電阻、電容值的確定。在確定電阻值時(shí)，考慮到電流的影響，擬制出電流的函數(shù)，提高了模型的精度，根據(jù)安時(shí)法由系統(tǒng)狀態(tài)空間方程得出SOC估算公式。在實(shí)際環(huán)境中結(jié)合電池充放電，進(jìn)行在線式SOC估算，達(dá)到較高的估算準(zhǔn)確性。

c）基于LTC6803芯片的被動(dòng)均衡技術(shù)

傳統(tǒng)的均衡使用了繼電器放電的方式，電池?cái)?shù)量多時(shí)檢測(cè)復(fù)雜，可靠性低。項(xiàng)目組經(jīng)過分析論證選擇采用了LTC6803電池管理芯片，結(jié)合MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管與功率電阻，實(shí)現(xiàn)放電回路，由處理器控制MOSFET導(dǎo)通對(duì)單體電池進(jìn)行放電均衡。

7結(jié)束語

本研究研在技術(shù)上有很大自主創(chuàng)新，內(nèi)部關(guān)鍵部件ARM主控板、BMS電池管理系統(tǒng)硬件及其嵌入式軟件均為自研，完成BMS上位機(jī)軟件、上位機(jī)遠(yuǎn)程通信軟件，擁有完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該電源應(yīng)用于礦業(yè)生產(chǎn)中，配置靈活，可以保證礦下設(shè)備工作的不間斷，為安全方面提供有效保障，具備很好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞： DC?DC； 不間斷電源； LM2596； 切換電路

中圖分類號(hào)： TN710?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）17?0107?03

0 引 言

本設(shè)計(jì)為參加學(xué)院電子制作比賽而作。指標(biāo)要求：蓄電池為4.2 V，負(fù)載為5 V。為此利用開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器LM2596進(jìn)行DC?DC變換，具有驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，線性較好的特點(diǎn)。該不間斷直流電源的主要特點(diǎn)如下：主電源正常時(shí)，除可以給設(shè)備供電外，還可以以不同模式給蓄電池充電，當(dāng)電壓大于4.2 V時(shí)，切斷恒流充電電路，接通恒壓充電電路；當(dāng)電壓低于4.2 V時(shí)，保持恒流充電；恒壓充電由W117和運(yùn)放LM324構(gòu)成，具有輸出穩(wěn)定，波紋小等特點(diǎn)。恒流充電由大功率場(chǎng)管IRF640和運(yùn)放LM324組成，具有輸出電流精度高，紋波小，輸出電流受負(fù)載影響小等特點(diǎn)；若主電源斷電，則自動(dòng)將蓄電池切入，保持電源不間斷。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1.1 系統(tǒng)總體框圖

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，該不間斷直流電源具有：在無交流電源時(shí)，不間斷給設(shè)備供電；交流電源正常時(shí)，有恒壓充電和恒流充電兩種模式；綜合設(shè)計(jì)要求，形成系統(tǒng)框圖如圖1所示。

1.2 DC?DC變換器方案的選擇

采用開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器LM2596，能夠輸出3 A的驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性，可固定輸出3.3 V，5 V，12 V三種電壓， 也可實(shí)現(xiàn)在1.2～37 V之間的可調(diào)輸出。

該器件內(nèi)部集成頻率補(bǔ)償和固定頻率發(fā)生器，開關(guān)頻率為150 kHz，與低頻開關(guān)調(diào)節(jié)器相比較，可以使用更小規(guī)格的濾波元件。由于該器件只需4 個(gè)外接元件，可以使用通用的標(biāo)準(zhǔn)電感，這更簡(jiǎn)化了LM2596 的使用，極大地簡(jiǎn)化了開關(guān)電源電路的設(shè)計(jì)。在特定的輸入電壓和輸出負(fù)載的條件下，輸出電壓的誤差可以保證在±4%的范圍內(nèi)，振蕩頻率誤差在±15%的范圍內(nèi)。可以用僅80 μA 的待機(jī)電流，實(shí)現(xiàn)外部斷電；具有自我保護(hù)電路（一個(gè)兩級(jí)降頻限流保護(hù)和一個(gè)在異常情況下斷電的過溫完全保護(hù)電路）。

DC?DC變換器電路如圖2所示。

1.3 恒壓充電電路設(shè)計(jì)

1.4 壓控恒流充電電路設(shè)計(jì)

1.5 直流升壓電路設(shè)計(jì)

設(shè)置直流升壓電路的目的是將4.2 V升壓為5 V。直流升壓器的電路如圖5所示，電路主要由新穎的DC?DC升壓變換集成電路組成。

LTC1872是一種超小型DC?DC直流變換集成電路，效率高達(dá)90%，低功耗狀態(tài)電流為270 μA，本電路實(shí)現(xiàn)輸入4.2 V直流電壓變換為輸出5 V、最大負(fù)載電流為1 A的直流電壓。該電路輸出電壓精度可為±4%。

1.6 電壓采樣電路設(shè)計(jì)

1.7 繼電器切換電路

切換電路采用繼電器控制，簡(jiǎn)潔易控，性價(jià)比高，電路如圖7所示。電網(wǎng)電壓正常時(shí)，繼電器吸合K1接通，K2斷開，由LM2596供電；當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)，繼電器釋放K1斷開，K2閉合，由蓄電池供電。選用的繼電器型號(hào)為HRS2H?S?DC5V?N，線圈額定工作電壓為5 V，觸點(diǎn)最大耐壓值直流電壓為24 V，電流為3 A。

2 系統(tǒng)測(cè)試

3 結(jié) 語

本文不間斷直流電源的設(shè)計(jì)利用LM2596和W117等芯片，較成功地實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求的功能，電路易于實(shí)現(xiàn)，測(cè)試結(jié)果表明電路性能較好，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì).大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

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篇8

電腦備用電源叫不間斷電源，是將蓄電池與主機(jī)相連接，通過主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。

主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，不間斷電源將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的不間斷電源就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電，當(dāng)市電中斷時(shí)，不間斷電源立即將電池的直流電能，通過逆變零切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220伏特交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。 不間斷電源設(shè)備通常對(duì)電壓過高或電壓過低都能提供保護(hù)。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇9

關(guān)鍵詞：建筑供配電；應(yīng)急電源EPS；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： TM7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

Abstract: along with the continuous improvement of the fire control safety regulations, engineering construction safety know rise ceaselessly, the emergency power devices in building engineering gradually a wide range of applications, the emergency power the work principle of EPS, explores the building distribution in the design of the application.

Keywords: building for distribution; Emergency power EPS; application

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、建筑水平的提高，越來越多的高層、大型建筑拔地而起，建筑中的消防安全問題逐漸得到重視，如何解決高層建筑、大型建筑中的供電問題，應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，保證居民正常用電，保證居民人身財(cái)產(chǎn)安全，是目前建筑工程施工中的一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。應(yīng)急電源作為一種在突發(fā)狀況發(fā)生時(shí)的緊急供電裝置，在建筑消防安全中起到了很大的作用。選擇正確的應(yīng)急電源裝置，是配電設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。應(yīng)急電源EPS作為一種新型的、高效安全的應(yīng)急電源裝置，在如今的建筑工程項(xiàng)目中，已經(jīng)得到了很廣泛的應(yīng)用。

應(yīng)急電源EPS的運(yùn)作原理

應(yīng)急電源EPS的前身是不間斷電源UPS，是UPS更新?lián)Q代之后的產(chǎn)品，是在固定電源短時(shí)間中斷時(shí)的應(yīng)急裝置。當(dāng)建筑物中的電源發(fā)生中斷的時(shí)候，應(yīng)急電源EPS起到一個(gè)臨時(shí)供電的作用，在通常情況下，建筑供電由市區(qū)總電負(fù)責(zé)供電，當(dāng)市電超負(fù)荷斷電的時(shí)候，應(yīng)急電源EPS會(huì)立即切斷總電供電裝置，轉(zhuǎn)變成應(yīng)急電源EPS自身的應(yīng)急供電，應(yīng)急電源EPS自身存在蓄電池，應(yīng)急供電的時(shí)間長(zhǎng)短由蓄電池容量的大小決定。當(dāng)市區(qū)總電恢復(fù)時(shí)，應(yīng)急電源EPS會(huì)再次切換到市電供電，然后通過充電器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，以備下次突發(fā)狀況的產(chǎn)生。

與傳統(tǒng)UPS進(jìn)行對(duì)比

應(yīng)急電源EPS在繼承傳統(tǒng)不間斷電源UPS的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，又對(duì)其他相關(guān)功能進(jìn)行了完善，與傳統(tǒng)的UPS相比，性價(jià)比上有很大程度的提高。

在耗能上，應(yīng)急電源EPS在供電正常時(shí)處于休眠狀態(tài)，只有當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生異常，發(fā)生斷電的時(shí)候才會(huì)提供應(yīng)急供電，使用功率低、噪音小、能耗量低。

使用壽命長(zhǎng)，由于應(yīng)急電源EPS在正常供電時(shí)處于休眠狀態(tài)，只有在市電發(fā)生超負(fù)載斷電的情況下才由蓄電池進(jìn)行供電，平時(shí)處于離線狀態(tài)，所以應(yīng)急電源EPS的使用壽命較長(zhǎng)，通常在20年左右，而傳統(tǒng)不間斷電源UPS，由于采用不間斷供電原理，一旦開啟，持續(xù)供電，因此使用壽命較短，一般在8年左右。

運(yùn)行成本上，應(yīng)急電源EPS采用的是蓄電池供電，由于能耗低、使用壽命長(zhǎng)，在維修上節(jié)約了很大一部分成本；而傳統(tǒng)的不間斷電源UPS采用的是整流與逆變雙電路供電，長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致耗能量大、使用效率低、維修費(fèi)用高。通常情況下，應(yīng)急電源EPS的造價(jià)是傳統(tǒng)的UPS造價(jià)的60%，成本和不間斷電源UPS相比，要少很多。

過載能力上，應(yīng)急電源EPS比不間斷電源UPS有很大的優(yōu)勢(shì)。在市電供電正常的情況下，UPS主要負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備等專業(yè)設(shè)備的不間斷供電，但是由于過載能力弱，導(dǎo)致在供電的過程中出現(xiàn)供電不穩(wěn)的問題，如果想要提高過載能力，就需要增加成本。

在工作環(huán)境上，不間斷電源UPS由于持續(xù)工作，能耗量大，因此在環(huán)境的挑選上，最好選用有空調(diào)、無灰塵的機(jī)房中，方便散熱；而應(yīng)急電源EPS在工作環(huán)境的挑選方面要求不是很嚴(yán)格，一般的工作環(huán)境都可以使用。

通過對(duì)比，不難發(fā)現(xiàn)，應(yīng)急電源EPS無論是在能耗上、使用壽命上，還是運(yùn)作成本、工作能力上，較傳統(tǒng)的不間斷電源UPS都有所提高，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家中，應(yīng)急電源EPS已經(jīng)取代傳統(tǒng)的不間斷電源UPS，得到廣泛的應(yīng)用。

與普通發(fā)電機(jī)組的對(duì)比

在目前建筑工程配電設(shè)計(jì)中，通常采用發(fā)電機(jī)組進(jìn)行供電。應(yīng)急電源EPS與發(fā)電機(jī)組相比，也占有很大的優(yōu)勢(shì)。

在耗能上，應(yīng)急電源EPS比普通的發(fā)電機(jī)組要節(jié)省很多，應(yīng)急電源EPS功率地、噪音小、能耗量低；而普通的發(fā)電機(jī)組使用功率高、噪音很大，在能量節(jié)約方面，不如應(yīng)急電源EPS。

在質(zhì)量上，應(yīng)急電源EPS具有穩(wěn)定高效的特點(diǎn)；而發(fā)電機(jī)組由于電波頻率不穩(wěn)定，導(dǎo)致供電電壓不穩(wěn)，供電效率較應(yīng)急電源EPS相比要低很多。

在成本上，普通的發(fā)電機(jī)組由于有多個(gè)輔助部分組成，在設(shè)施造價(jià)上要比應(yīng)急電源EPS高上很多；另外，應(yīng)急電源由于能耗量小，使用壽命長(zhǎng)，在維護(hù)上，不需要投入太多的成本，而發(fā)電機(jī)組則需要有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行定期的維護(hù)。

在工作環(huán)境上，應(yīng)急電源EPS由于主體是一個(gè)蓄電池，體積小，占地面積小，適用于一般場(chǎng)所；而發(fā)電機(jī)組設(shè)備多且復(fù)雜，占地面積大，加之在運(yùn)行過程中排放二氧化硫等氣體，因此在庫房選擇上，需要挑選安全性高的專業(yè)庫房。

應(yīng)急電源EPS工作模式

應(yīng)急電源EPS的工作模式主要有三種：市電供電正常模式、市電供電異常模式與手動(dòng)維修旁路工作模式。

市電供電正常模式

在市電供電正常的情況下，應(yīng)急電源EPS處于休眠狀態(tài)，通過充電器，向應(yīng)急電源EPS的蓄電池進(jìn)行充電，不影響用戶的正常用電負(fù)載。

市電供電異常模式

在市電供電出現(xiàn)異常，發(fā)生斷電的情況下，應(yīng)急電源EPS的蓄電池，會(huì)通過變換逆變器，向用戶提供電能，保證用戶正常用電，保障用戶人身和財(cái)產(chǎn)安全。

手動(dòng)維修旁路工作模式

在維修的時(shí)候，如果要求在不斷電的情況下進(jìn)行維修，關(guān)掉自動(dòng)旁路的開關(guān)與正常工作時(shí)的輸出開關(guān)，打開手動(dòng)維修旁路線路的開關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)在不斷電的情況下對(duì)線路進(jìn)行維修。

應(yīng)急電源EPS在配電中的應(yīng)用

應(yīng)急電源EPS的負(fù)載類型主要包括：應(yīng)急照明負(fù)載、應(yīng)急照明/混合動(dòng)力負(fù)載、應(yīng)急動(dòng)力負(fù)載三種，根具體負(fù)載功率的規(guī)定要求嚴(yán)格選擇負(fù)載類型。

應(yīng)急照明負(fù)載

應(yīng)急電源EPS提供應(yīng)急照明負(fù)載，保證用戶正常照明需求，根據(jù)規(guī)定，應(yīng)急照明EPS啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間不得超過5秒，在高危險(xiǎn)區(qū)域，啟動(dòng)時(shí)間不得超過0.25秒；要保證充分利用市電，在市電正常供電的情況下，對(duì)蓄電池的充電要保證90分鐘以上，以保證異常狀況發(fā)生時(shí)充分供電。

應(yīng)急照明/混合動(dòng)力負(fù)載

應(yīng)了解各用電設(shè)施的功率數(shù)據(jù)，根據(jù)用電設(shè)施功率的不同，選擇適當(dāng)?shù)腅PS輸出功率，根據(jù)規(guī)定，EPS輸出功率應(yīng)為供電機(jī)額定功率的6倍，并且啟動(dòng)時(shí)切換時(shí)間要小于0.15秒。

應(yīng)急動(dòng)力型負(fù)載

應(yīng)急動(dòng)力型負(fù)載分供電機(jī)直接啟動(dòng)方式與供電機(jī)變頻啟動(dòng)方式兩種：

供電及直接啟動(dòng)方式選擇應(yīng)急電源EPS輸出功率應(yīng)為供電機(jī)額定功率的6倍左右，在任何情況下，均可保證供電的正常運(yùn)行。

變頻啟動(dòng)方式采用變頻啟動(dòng)，延長(zhǎng)切換時(shí)間，降低了啟動(dòng)時(shí)的電流消耗，EPS輸出功率可以定為供電機(jī)額定功率的14倍，降低運(yùn)行成本，但是可能造成供電間斷，影響用戶用電。

結(jié)束語：隨著消防意識(shí)的不斷提高，相關(guān)部門對(duì)建筑配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)急供電設(shè)施的重視度也越來越高，為了保障用戶的人身和財(cái)產(chǎn)安全，選擇合適的應(yīng)急電源設(shè)施尤為重要。應(yīng)急電源EPS具備能耗量低、噪音小、成本低以及供電效率高等特點(diǎn)，在市電發(fā)生異常時(shí)，能夠及時(shí)有效的保證建筑物正常供電，使用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全及時(shí)得到保證，實(shí)踐證明，應(yīng)急電源EPS是目前建筑物供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)急供電設(shè)備的理想首選。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王永法；應(yīng)急電源(EPS)的基本原理及應(yīng)用[J]；黑龍江科技信息；2007，15：42+251。

篇10

前言：

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中的廣泛而深入的應(yīng)用，電力供應(yīng)的質(zhì)量和效率已經(jīng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體運(yùn)行的質(zhì)量和效率緊密聯(lián)系在一起。一旦電力供應(yīng)出現(xiàn)故障和異常，將會(huì)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體帶來難以估量的損失。在這種電力供應(yīng)形勢(shì)下，對(duì)三相逆變器DSP控制技術(shù)的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

1 三相逆變器的概述

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，一些社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體因?yàn)樽陨韽氖鹿ぷ鞯奶厥庑裕瑢?duì)供給其內(nèi)部設(shè)備的電力供應(yīng)質(zhì)量和穩(wěn)定性都有較高的要求。而這種供電要求是明顯與傳統(tǒng)的普通供電方式所不相容的。所以不間斷電源系統(tǒng)在這種需求推動(dòng)下誕生，在具體的應(yīng)用中能夠保證供電質(zhì)量，讓社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體的用電設(shè)備不會(huì)被突發(fā)的電力供應(yīng)異常所影響。三相逆變器在其中發(fā)揮的主要作用是提高輸出電壓的平衡負(fù)載能力，以及面對(duì)電力系統(tǒng)中突發(fā)事件的反應(yīng)速度。隨著現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)效率的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，微處理器的控制效果得到了大幅度的提升而相應(yīng)的使用成本有所下降，這就為微處理器在DSP控制系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了條件[1]。

2三相逆變器DSP控制技術(shù)研究的意義

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中高性能的不間斷電源系統(tǒng)，可以保證用電設(shè)備提供高穩(wěn)定性的電源。在不間斷電源系統(tǒng)的發(fā)展過程中，其性能的完善主要在于三相逆變器DSP控制技術(shù)的進(jìn)步，只有三相逆變器的DSP控制技術(shù)能夠進(jìn)一步提高其在運(yùn)行中的平穩(wěn)性、在應(yīng)對(duì)突發(fā)電力事件的響應(yīng)速度，才能保證不間斷電源系統(tǒng)的整體性能能夠不斷的提升，保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體用電設(shè)備的用電安全，防止數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)損壞和設(shè)備損壞的重大問題發(fā)生，保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體的安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。因此三相逆變器DSP控制技術(shù)的研究是當(dāng)前不間斷電源系統(tǒng)研究的主要方向。

3 逆變器的DSP控制技術(shù)

3.1控制技術(shù)的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，DSP控制技術(shù)具有以下特點(diǎn)。第一、控制效果更加理想，在逆變器控制技術(shù)領(lǐng)域，存在著一個(gè)典型的特點(diǎn)那就是控制技術(shù)要同時(shí)具備日常運(yùn)行中的穩(wěn)定性和突發(fā)事件處理的快速性兩種能力，逆變器應(yīng)用了DSP技術(shù)以后，因?yàn)樽陨眄憫?yīng)機(jī)制是根據(jù)微處理器的電訊號(hào)相應(yīng)原理制定的，所以在日常運(yùn)行中其穩(wěn)定性極佳，面對(duì)突發(fā)事件的響應(yīng)速度也極為迅速。第二，通過簡(jiǎn)化電路的硬件，DSP控制可以解決傳統(tǒng)控制技術(shù)元器件老化帶來的諸多問題。第三，因?yàn)镈SP控制技術(shù)本身是借助微處理器來完成的，所以在具體的應(yīng)用活動(dòng)中更加適應(yīng)控制技術(shù)的信息化和數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)，借助高速數(shù)據(jù)總線其可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)代企業(yè)高度數(shù)字化的綜合管控系統(tǒng)的無縫連接。同時(shí)因?yàn)樽陨磔^高的數(shù)字化和信息化水平，讓其運(yùn)行中的狀態(tài)顯示變得更加人性化，主要表現(xiàn)為人機(jī)交互界面的數(shù)字化，其內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)相較于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)更加透明，人機(jī)交互的效果相較于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)也更加人性化，為系統(tǒng)的監(jiān)控者帶來了便利[3]。第四，DSP控制技術(shù)的靈活性更強(qiáng)，微處理器的應(yīng)用使得DSP控制技術(shù)具備了運(yùn)行軟件和運(yùn)行硬件相分離的特點(diǎn)，在面對(duì)企業(yè)的不同控制系統(tǒng)需求時(shí)，DSP控制技術(shù)可以通過更換控制系數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)不同控制需求的滿足，同時(shí)也可以在不進(jìn)行大規(guī)模的硬件設(shè)施更換的情況下進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和改造。在不間斷電源系統(tǒng)運(yùn)行活動(dòng)中主要的AD轉(zhuǎn)化精度和速度，以及控制算法的延遲、采樣頻率的選取和計(jì)算機(jī)速率等問題都會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)的控制偏差，DSP控制技術(shù)能夠依靠自身的補(bǔ)償機(jī)制對(duì)這些可能會(huì)形成的偏差進(jìn)行智能補(bǔ)償。

3.2 DSP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，DSP控制技術(shù)也在不斷的完善，目前來看DSP控制技術(shù)已經(jīng)形成了一個(gè)覆蓋程度極高的模塊化結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在具體的應(yīng)用活動(dòng)中社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體可以從自身企業(yè)的需求角度出發(fā)，在DSP控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用模塊中進(jìn)行自主選擇，通過選擇適應(yīng)自己企業(yè)工作現(xiàn)狀的模塊組成一個(gè)對(duì)企業(yè)自身特點(diǎn)具有高度適應(yīng)性的DSP控制技術(shù)結(jié)構(gòu)，這種功能覆蓋的廣泛性和模塊化的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)讓DSP控制技術(shù)功能的實(shí)現(xiàn)更加便捷也更加具有針對(duì)性[4]。

在具體的應(yīng)用活動(dòng)中DSP技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)主要表現(xiàn)為，對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理能力高，這主要是因?yàn)樵贒SP控制系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)用了微處理器技術(shù)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大量電源數(shù)據(jù)信息的并行處理。同時(shí)獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)總線保證了DSP控制技術(shù)具有良好的數(shù)據(jù)接入性，能夠?qū)崿F(xiàn)與大型企業(yè)總控系統(tǒng)的連接，保證DSP控制技術(shù)在應(yīng)用中能夠很好的融入到應(yīng)用企業(yè)內(nèi)部中去。

結(jié)論：

不間斷電源系統(tǒng)作為保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)主體在運(yùn)行當(dāng)中用電安全的重要控制系統(tǒng)，三相逆變器和DSP控制技術(shù)的應(yīng)用是其功效發(fā)揮的關(guān)鍵，所以本文從三相逆變器的概述、三相逆變器DSP控制技術(shù)研究的意義、逆變器的DSP控制技術(shù)三個(gè)角度出發(fā)，對(duì)三相逆變器的DSP控制技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，以期對(duì)三相逆變器的DSP控制技術(shù)提高提供支持和借鑒。

參考文獻(xiàn)

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