多电平逆变器技术
工频机和早期的高频机均采用两电平逆变器技术。。
工频机采用变压器交流升压技术。工频机一般配置32只12v电池,浮充状态下直流母线电压432v,较低,只能逆变出160v交流电,只好在逆变器后端采用升压工频变压器,输出220/380v交流电。逆变器功率器件的承压为432v,较低,选用800v耐压值的igbt即可满足要求。
高频机采用dc/dc直流升压技术。高频机一般配置40~64只电池,为取消变压器,保证逆变器可以直接逆变出220v/380v交流电,高频机在整流器后增加了一个igbt的dc/dc升压环节,使得两电平逆变器前端的直流母线电压达到800v,这样逆变器功率器件的承压为800v,需要选用1500v耐压值的igbt才能满足要求。
通过研究场效应管和igbt等功率器件的失效率曲线,发现1500v耐压值的功荷贝克蓄电池 hc125300产品价格率器件其失效率数倍于800v耐压值的功率器件。这样,研发人员意到降低功率器件的承压从而选择低耐压值的功率器件理论上可以提高逆变器的可用性。用户体验实践也证明工频机逆变器比两电平高频机的逆变器可用性高。为改善高频机的可用性,业内研发了三电平四电平逆变器。
荷贝克蓄电池使用与注意事项:
⒈荷贝克蓄电池荷电出厂,从出厂到安装使用,电池容量会受到不同程度的损失,若时间较长,在投入使用前应进行补充充电。如果蓄电池储存期不**过一年,在恒压2.27V/只的条件下充电5天。如果蓄电池储存期为1~2年,在恒压2.33V/只条件下充电5天。
⒉荷贝克蓄电池浮充使用时,应保证每个单体电池的浮充电压值为2.25~2.30V,如果浮充电压**或低于这一范围,则将会减少电池容量或寿命。荷贝克蓄电池
⒊当蓄电池浮充运行时,蓄电池单体电池电压不应低于2.20V,如单体电压低于2.20V,则需进行均衡充电。均衡充电的方法为:充电电压2.35V/只,充电时间12小时。
⒋荷贝克蓄电池循环使用时,在放电后采用恒压限流充电。充电电压为2.35~2.45V/只,较大电流不大于0.25C10 具体充电方法为:先用不大于上述较大电流值的电流进行恒流充电,待充电到单体平均电 压升到2.35~2.45V时改用平均单体电压为2.35~2.45V恒压充电,直到充电结束。
⒌电池循环使用时充电完全的标志:在上述限流恒压条件下进行充电,其充足电的标志,可以在以下两条中任选一条作为判断依据:
⑴充电时间18~24小时(非深放电时间可短)。
⑵充电末期连续三小时充电电流值不变化。德国荷贝克蓄电池
⑶恒压2.35~2.45V充电的电压值,是环境温度为25℃的规定值。当环境温度**25℃时,充电电压要相应降低,防止造成过充电。当环境温度低于25℃时,充电电压应提高,以防止充电不足。通常降低或提高的幅度为每变化1℃每个单体增减0.005V。
⒍荷贝克蓄电池放电后应立即再充电,若放电后的蓄电池搁置时间太长,即使再充电也不能恢复其原容量。
⒎电池使用时,务必拧紧接线端子的螺栓,以免引起火花及接触不良
逆变器**模式(双变换)本身就是一种低可用性的运行模式。这是这么多年以来才痛苦认识到的一个事实。
有没有新的思路?小功率的后备式ups和在线互动式ups正常情况下是旁路市电输出供电,不是也保护了it负荷吗?
仔细研究我们会发现两点:
①it负荷其实对交流电的要求不高,允许电压-20%/+10%,频率40~70hz,允许中断时间10~20ms。逆变器**模式较为骄傲的1%输出精度其实没有意义
②今天市电电网的可用性得到了很大提高,城市10kv电网可用性达到99.94%(见表1)。这两个因素促使我们认识到三相*功率ups其实也可以和小功率ups一样选择旁路**运行模式。事实上早在2010年,各厂家三相ups就允许用户选择工作在旁路**模式,即eco模式(经济模式)。
(2)旁路**运行模式(eco模式)
如图2所示,在正常情况下,ups**运行在静态旁路,由市电直接给负载供电。当旁路电压**出设定窗口范围时,会切换到逆变器输出模式。该模式的优势是效率高达99%。劣势是由于市电直供,会产生双向,输入功率因数输入谐波电流指标较差。更重要的是,当旁路故障需要切换回逆变器模式时,会出现4~20ms的切换时间,某些情况下会造成负载运行中断,较大地降低了ups的可用性。
在这种情况下,能否找到一种运行模式,既有高可用性,还能提高运行效率,同时性能指标参数也能满足负载要求,就成为各厂家研发的重要目标。
(3)**级旁路**运行模式(e变换模式)
施耐德公司在2012年获得了**级旁路**模式(e变换)的**。如图3所示,正常情况下,逆变器与旁路市电并联工作,相当于有源滤波器,逆变器提供谐波电流和无功功率,旁路市电回路提供基波电流和有功功率。输出电压由旁路决定。这种模式的优势是整流器和逆变器的功率器件流过的电流较小,元器件疲劳老化轻微,寿命延长,ups可用性提高。由于逆变器一直在并联运行,当旁路市电**出窗口范围时,系统会0ms切换回逆变器工作,不存在切换失败切换时间长的问题。该种模式效率高达98.8%,仅次于eco模式。另外,由于可控制旁路回路只提供基波电流和有功功率,因此输入功率因数0.99,输入谐波电流<5%。
目前主流*品牌厂家在三相大功率ups系列上均与e变换技术类似的运行模式,供用户选择使用