非凡蓄电池的选择与维护

计算机已在各行各业得到广泛应用。作为直接关系到计算机软硬件能否安全运行的一个重要因素——电源质量的可靠性应当成为中小企业首要考虑的问题。伴随着计算机的诞生而出现的非凡(Uninterrupted Power Supply)现已被广大计算机用户所接受。非凡主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。目前，非凡正在被广泛地应用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业。

　　不少电气工程人员在配置电源时，往往比较注重不间断电源(非凡)主机的性能，忽视了对非凡配套蓄电池的选择。不恰当的配套蓄电池选择往往会造成非凡后备时间不足、电池不能放电等事故，严重影响非凡的质量。

　　2 非凡的工作原理及种类

　　2.1、非凡的工作原理

　　非凡电源一般是由常用电源和备用电源通过转换开关组合而成，它们之间由逻辑电路进行控制，以保证在电网正常或停电状态下，整个系统都能可靠地工作。当市电正常时，非凡相当于一台交流稳压电源，它将市电稳压后再供给计算机，与此同时，它还向非凡内蓄电池充电。当市电突然中断时，非凡立刻转

为逆变工作状态，小容量的非凡一般能持续供电5～20 min，所以能保证计算机系统的正常退出，使软硬件不受损失。图1为电源非凡原理图。

非凡原理图

　图1　非凡原理图

2.2、非凡的种类

　　非凡的分类方法多种多样，按功率大小可以分为大中小三种功率容量；按输出波形可以分为方波、梯形波或者正弦波；按输入输出方式可以分为单相入单相出、三相入单相出或三相入三相出；按工作原理还可以分为动态非凡和静态非凡两大类。动态不间断电源是依靠惯性飞轮存储的动能来维持负载电能供应的连续性的，这种不间断电源具有笨重、噪声大、效率低、切换时间长等缺点，已被静态不间断电源所取代。静态非凡以蓄电池组为储能工具，市电正常时交流市电经整流后变为直流电并将电能存储在蓄电池组中，当市电中断时再由逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电来维持向负载供电。根据工作方式的不同，静态非凡又可分为后备式非凡、在线式非凡、在线互动式非凡和Delta变换型非凡四种类型，下面分别加以介绍。

　　1.后备式非凡

　　后备式非凡主要由充电器、蓄电池、逆变器和变压器抽头调压式稳压电源四部分组成。后备式非凡的工作原理如图2所示。后备式非凡具有电路简单、成本低、可靠性高的优点，但是其输出电压稳定精度差，市电掉电时负载供电有一段时间的中断。另外受切换电流和动作时间的限制，输出功率一般较小，一般后备式正弦波输出非凡，容量在2kVA以下，后备式方波输出非凡容量在lkvA以下。

后备式非凡原理图

图2　 后备式非凡原理图

　2.在线互动式非凡

　　在线互动式非凡，与在线式非凡相比，它省去了整流器和充电器，而由一个身兼二职的逆变器/充电器模块配以蓄电池组构成，其原理框图如图3所示。

在线互动式非凡原理图

图3　在线互动式非凡原理图

在线互动式非凡具有效率高(可达98%以上)、结构简单、成本低、可靠性高的优点，但是它大部分时间由市电直接给负载供电，输出电压质量差，市电掉电时交流旁路开关存在断开时间，导致非凡输出存在一定时间的电能中断。

　　3.Delta变换型非凡

　　Delta变换型非凡又称串并联非凡，它主要由低通滤波器、Delta变换器和主变换器构成，其原理框图如图4所示。

Delta变换型非凡原理图

图4　 Delta变换型非凡原理图

Delta变换型非凡的优点是：①、负载电压由主变换器的输出电压决定，输出电能质量好。②、主变换器和Delta变换器只对输出电压的差值进行调整和补偿，它们承担的最大功率仅为输出功率的20%(相当于输入市电电压的变化范围)，所以整机效率高，功率余量大，系统抗过载能力强。③、输入功率因数高，可达99%，输入谐波电流小。但是Delta变换型非凡主电路和控制电路相对复杂，可靠性差。

　　4.在线式非凡

　　在线式非凡又称串联调整式非凡，目前绝大多数大中型非凡都是在线式的。在线式非凡一般由整流器、充电器、蓄电池组和逆变器等部分组成，其原理框图如图5所示。

在线式非凡原理图

图5　　在线式非凡原理图

在线式非凡的特点是：①、不论市电正常与否，负载都由逆变器供电，所以当市电发生故障的瞬间，非凡的输出电压不会产生任何间断。②、由于非凡逆变器采用高频SPWM调制和输出波形的反馈控制，可以向负载提供电压稳定度高、波形畸变小、频率稳定以及动态响应速度快的高质量的电能。③、全部负载功率都由逆变器提供，输出能力受限制。④、整流器和逆变器都承担全部负载功率，整机效率比较低。