功率因数有其复杂性

(1)针对UPS输出端与负载的不同,例如:普通(无输入功率因数校正)输出侧电容滤波的整流器的功率因数以0.7为分界线,也就是说,UPS输出额定容量时,若某UPS设计在输出端能承受功率因数为0.7的负载。实际的UPS不但要能承受功率因数为0.7和<0.7的负载,若UPS输出端承受的功率因数的能力能高一些,即≥0.7,则会安全些。

负载的视在功率增大到UPS的额定容量时,功率因数应不超过0.7,负载的功率因数若低一些,即≤0.7,是安全的。

只有同时满足上述两方面的条件下,才能保证UPS中逆变器的功率半导体开关器件的功率损耗、发热、温升不进入危险状态。

有源功率因数校正的整流器

(1)市电供电系统在现有供电设备额定容量(额定视在功率)的条件下,为了输出尽可能大的有功功率,要求负载(用户)有较高的功率因数。

由于大功率半导体器件和电子电路的发展,通信用整流器的设计生产单位,设计和制造出有源功率因数校正的单相整流器。其输入电流接近于正弦波,基波相位与电源电压近于同相位。谐波含量很小,使输入功率因数很高,很接近于极限值1,如:0.98、0.99、大于0.99等。此特性非常接近于(线性的)阻性负载。

(2)谐波含量很小,对输入电压波形畸变的不良影响极小。

(3)输出直流电压标称值为48V、24V的(有源功率因数校正的)通信用(单相)整流器,在通信系统生产中可靠运行,技术成熟。其产品可直接选用,其技术便于推广到各种规格的产品。

2   通信用UPS输出端适应的负载功率因数范围与额定输出功率

电源设备与负载是相辅相成的。交流电源提供稳定的交流电压有效值、频率和波形,而电流和功率因数与负载阻抗相关。但电源设备要对其所能承担的各参数的变化范围作出规定,UPS输出端与功率因数有关的特性,对负载的工作范围至关重要。若负载在运行时的相应参数超出电源设备规定的范围,而进入不安全区域时,电源设备应有相应措施,如:告警、限流、转旁路、停机等,以保护电源设备自身的安全。各种UPS输出端口的参数范围关系到它的使用范围和经济性。

在较短的时间内,要使电容器充入足够的电荷,需要相对很大的电流瞬时值,例如,约为输入电流有效值的3倍。

(3)输入电流的相位

由于电流出现在电压的峰值附近,所以此电流的基波基本上与电压同相位。

(4)整流器输入侧的功率因数

由于以上分析的电流波形,可用频谱分析,含有基波、3次、5次、7次等谐波,总电流的有效值明显大于基波电流的有效值,两者数值之比的临界值取为1:0.7,这两个电流分别乘以同一个正弦电压有效值,就可得到视在功率和有功功率,相对应的功率因数也为0.7。这是通信用UPS标准中选定的临界值。实际上,较高电压(如220V)输入的整流器,其等效串联内阻明显相对较小,电流的峰值相对较大,功率因数明显较小(<0.7)。

1   通信用UPS指定的负载类型

我国原信息产业部发布的UPS标准“通信用不间断电源—UPS”YD/1095-2008,属于通信行业标准,“通信用”三个字,更明确一点就是“通信机用”(而不是指“通信局站”应用UPS的全部范围),强调出适用的“行业”和技术上的“专业”性。当前发展得很快的是绿色数据中心,采用的是信息和通信技术(ICT),含有大量的服务器、联网和通信设备,以微电子、计算机技术为核心,普遍采用低压直流电源,即由交流电源经整流器来供电;所以“通信用”UPS要满足通信用整流器的输入特性的要求,通信用UPS的标准中两类典型的负载:非线性负载(非线性的等效阻性负载)和阻性负载(线性的阻性负载),对应于以下说明的两类常用的整流器的输入特性(不考虑用于其他类型的性能差别甚大的非线性、线性负载,如:非线性感性负载、线性感性负载等),具体说明如下:

1.1   电容滤波的单相整流器(无功率因数校正)

其典型电路是单相桥式二极管整流,直流输出侧由直流电容滤波。此类整流器的输入特性在通信用UPS标准中称为非线性负载(必须注意:不是指其他的非线性负载):

(1)输入电流波形的时间范围(波形宽度)

稳定运行时,输入的正弦波电压瞬时值增大到其峰值电压附近时,二极管才通过正向电流向电容器充电,二极管每一次的导通时间通常约占半周期的1/3(约60°)。

梅兰日兰（MGE）蓄电池的注意事项：
不要用有可能引发静电的东西盖住蓄电池，这样产生的静电有可能导致电池爆炸
附近有水的地方不宜安装电池组否则有发生触电的危险  
安装的环境温度不宜过高，在炎热的地方安装电池组一定科学的安装通风条件要好。    
不要在有灰尘的地方使用蓄电池容易造成短路的现象，过多的灰尘会堵住排气空
带有粘性的标贴物之类的东西不能粘贴住电池上盖，因为上盖下面的有排气阀电池内产生的气体不能有效的逸出。
并联的个数浮充电的时候，插接式端子电池最多只能并联三排螺栓紧固式端子没有特别的限制。可根据我们的供电需求来配备电池数量以及供电的时候长短
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电池产品设计特性：
电压：12V
容量：7~200Ah
设计浮充寿命：15年@25℃
80%深度循环充放电寿命：BCI-2小时标准--600次，IEC标准--1350次
25%深度循环充放电寿命：BCI-2小时标准--2100次
浮充电压：13.55V±0.15V@25℃
均充电压：13.55V±0.15V@25℃
工作温度范围:放电、-40℃ 到 71℃；充电、-23℃ 到60℃（应用温度补偿后的电压充电）。
推荐的工作温度范围：23℃ 到 27℃。
浮充电压：温度平均在25°C时，2.25v/c to 2.30v/c VDC。
推荐的最大充电电流：C/5A (20小时率容量的1/5倍电流)。
均衡和循环应用时的充电电压：温度平均在25°C时，2.4v/c to 2.47v/c VDC。
最大交流纹波（充电器）：为最佳效果，推荐浮充电压波动0.5%RMS 或 1.5% 的峰-峰值（P-P），最大允许交流纹波浮充电压=1.4% RMS (4% P-P) ，最大允许交流纹波电流= C/20 A RMS。
自放电：在25℃环境可以储存6个月，然后需要一次刷新充电。如果在较高温度下储存，刷新充电的间隔时间要短些。

松下蓄 电池主要优越性能：
1.储备容量高。
2.充放电无酸雾。
3.充电接受能力强，可大电流充电（0.8C-1C）。
4.可大电流放电，8秒内30C放电电流，电流不损伤。

5.可超深度放电，可多次尽放电，电池不会损害。6.适温性极强，可在－50~60℃温度下使用。

7.自放电小，完全免维护，全充电后，常温存放一年仍可正常使用。
8.使用寿命长，为铅酸电池的一倍。
9.绿色环保无污染，报废后全部材料可再生回收，电解质无污染。
10.抗震性能好，能在各种恶劣的环境下安全使用。
11.不受空间限制，使用时可任意方位放置。
12.使用简易
13.由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，因此无需均衡充电。
 
电池使用注意事项：
蓄电池荷电出厂，不得试图拆卸蓄电池以避免发生危险，如不慎使蓄电池壳体破损而接触到酸液，请立即用大量清水冲洗，必要时，请立即就医。
不能将蓄电池放置于密封环境使用，否则会有爆炸的危险。
不能使用有机溶剂清洁蓄电池，否则会损伤壳体。
多只蓄电池串联可获得高电压，安装时应该使用绝缘工具，防止点击。
安装时应拧紧螺母，以防止充放电时产生火花甚至爆炸。

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