【正文】 ）移動型，它有分為汽車啟動用、火車用、摩托車用、船舶用、電瓶車用等。實用的有鐵鎳蓄電池、鉻鎳蓄電池和銀鋅蓄電池等，都適應大電流放電，特性優(yōu)于鉛蓄電池。電路閉合時，電池兩極的電位差叫做電池的電壓，或叫做端電壓。蓄電池都采用一定電流連續(xù)放電，電池容量C（安時）用下式計算：式中，為放電電流，為放電時間（ h）。 式中，和分別為平均放電和充電電壓（伏）。（五）蓄電池的使用壽命蓄電池每充電、放電一次，叫做一次充放循環(huán)。其原因是由于極化作用。鉛酸蓄電池在靜置不工作時，由于電池中雜質(zhì)的存在，也會產(chǎn)生氫氣和氧氣。通常額定容量用字母“C”表示，因而10小時放電率表示為，10小時率的放電電流是：固定型鉛酸蓄電池的額定容量是按10小時率設計的。如用5小時率充電，即充電5小時，電池達到的額定容量，當縮短時間時，充電電流必須增大。曲線oa段為充電前期。曲線ab段為充電中期。充電初期，隨著電極附近電液濃度的增加，擴散速度增大（但總是小于電極反應與電遷移的綜合速度）。結(jié)果使電化學極化作用只略有增加。曲線bc段，為充電的后期。氫氣是在電池負極產(chǎn)生的，氧氣是在電池正極發(fā)生的，實驗證明：氫氣在負極發(fā)生的過電壓，使負極電位向負方向增加；氧氣在正極上發(fā)生的過電位，使正極電位向正方向增加。由于氫氧氣體在電極反應的速度已到達穩(wěn)定值，則其過電位不在升高，因而若繼續(xù)再充電，電池端電壓不再變化。這是由于各種極化作用產(chǎn)生的過電位。規(guī)定一定的放電電流進行放電，在每一段時間里，將每一個電池的端電壓測試記錄下來，繪制成曲線，就能看出放電過程中，端電壓與時間變化的關系。所以電極表面附近電液濃度仍然繼續(xù)降低。從電化學極化來看。曲線ab段，表示在一段很長的時間里，端電壓降低不快，（），曲線平坦。當擴散速度等于電極反應與電遷移的綜合速度是，消耗了多少硫酸分子，就會有多少硫酸分子從大體溶液中補充過來。綜合上述各點，于是電池端電壓變化平穩(wěn)。同時使擴散截面也變小，反過來也加劇了濃度極化?；谝陨细鼽c，所以電池端電壓降低很快。以大電流放電，電池開始電壓和終了電壓都相應地低于小電流放電時的數(shù)值。又由于此過程中生成的體積比正常時大，使得反應面積較正常的為小。（一）活性物質(zhì)質(zhì)量的影響電池實際放出的電量要小于理論容量。因此，實際放出的容量是理論容量與利用率的乘積。這相當于擴大擴散面積，縮短擴散距離。但另一方面孔率過大，將是活性物質(zhì)數(shù)量減少，容量會相反下降。（二）放電電壓的影響鉛酸蓄電池放電時，電池端電壓要降低。終止電壓系按實際情況規(guī)定。（三）放電電流密度的影響固定式鉛酸蓄電池，額定容量采用10小時率電流值，若放電電流值大于此規(guī)定值，則電化學極化與濃差極化都增大，消耗溶液中硫酸速度加快，使電極表面溶液濃度降低。因而使得電池容量降低。極板細孔中的電解液濃度，確定鉛酸蓄電池的工作電壓和輸出容量。 第三節(jié) 鉛酸蓄電池充電和放電方法一．恒流充電充電過程中，充電電流自始至終不變，叫做恒流充電。鉛酸蓄電池正常充電和充入電量表21 電池類型充電電流充入電量為上次 放電量的倍數(shù)第一階段第二階段固定型電池～起動型電池～蓄電池車電池～鉛酸蓄電池充電終了，可按下列幾個指標判定：1．固定型鉛酸蓄電池充電終了端電壓為：~（~）三小時以上不變，~。4．~。 其中 U——被測電池的端電壓E——被測電池的電動勢R——充電電路中內(nèi)阻。此外，充電末期，由于電流過小，使極板深處的不易反應，形成長期充電不足，影響電池的使用壽命。b. 硫化與壽命的關系由于電池放電后不及時充電，使一部分有效物質(zhì)不能用一般充電方法使其還原，而形成硬化的硫酸鉛（硫化），減少了電池的容量，當硫化達到一定程度時，電池壽命也就告終。它的主要優(yōu)點是因充電電壓恒定不變，充電電流隨著電池反電勢上升而下降，故到充電終期電流非常小，因而被分解的氫氧氣體和酸霧較少，節(jié)省蒸餾水和電能，減少維護工作量，改善了工作環(huán)境。如果選擇得太高，會使浮充電流太大，不僅增加能耗，對于密封電池來說，還會因劇烈分解出氫氧氣體而使電池爆炸。對于閥控式鉛酸密封蓄電池，因電解液，隔離極板均由廠家出廠時密封為定值，故應增加一個自放電的指標。人工負荷放電的方法常見的有：電阻法、水阻法、放電機放電法。3．固定型鉛酸蓄電池，放電終了電壓比重，（15℃）。與普通的鉛酸蓄電池比較，VRLA具有很多優(yōu)點，例如：體積小，占用機房面積小；無可流動的電液，可以倒置，運輸和安裝方便；使用中不產(chǎn)生酸霧，氣體，可以安裝于通信機房；運行中無需維護。傳統(tǒng)的開口型電池，平時由于水的蒸發(fā)和充電終期的分解，需要經(jīng)常補充蒸餾水。2．極板柵采用少銻或無銻鋁合金，自放電小。但是，近幾年人們逐漸發(fā)現(xiàn)VRLA的一些嚴重缺點，其中最突出的問題是使用壽命 達不到廣告壽命時間 。據(jù)國外有關人士預測，今后五年內(nèi)VRLA的使用量必將減少，但很少有用戶愿意再繼續(xù)使用普通的鉛酸蓄電池。太陽輻射的大部分是光能。隨著太陽電池成本逐漸降低，應用范圍日益擴大，目前已用于收音機，電視機，無線電收發(fā)報機，電視差轉(zhuǎn)機，氣象觀測，通訊中斷裝置以及航標燈、鐵路信號燈等方面。（一）硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)和工作原理硅太陽能電池是Ｐ―Ｎ結(jié)型半導體器件結(jié)構(gòu)如圖２－６。該膜具有反射作用，因此通常稱為減反射膜。硅太陽能電池就是根據(jù)這一效應制成的，如圖２－７所示。（二）太陽能電池供電系統(tǒng)根據(jù)負載不同，太陽能電池供電系統(tǒng)可分為直流、交流、直交混合供電系統(tǒng)三種。2．室內(nèi)應有足夠的照明。4．室內(nèi)應有上、下水設施和儲酸間。2．極板有無彎曲、斷離、短路損壞、脫粉、硫化。如具備電源集中監(jiān)控系統(tǒng)，應通過電源集中監(jiān)控系統(tǒng)對電池組的總電壓，電流，標示電池的單體電壓，溫度進行監(jiān)測，并定期對蓄電池組進行檢測。3．電池殼體有無滲漏和變形。（四）防酸式電池和密封電池禁止混合使用在一個供電系統(tǒng)中，不同規(guī)格的電池禁止在同一直流供電系統(tǒng)中使用；不同年限的電池不宜在同一直流供電系統(tǒng)中使用。防酸隔爆帽和膠塞必須擰緊，避免漏氣。（十）各類電解液密度的范圍：防酸式電池：~（25℃）啟動式鉛酸蓄電池：~（25℃）不同密度的電解液，硫酸和蒸餾水的配合比例見附錄五。每4h記錄全組各電池端壓、密度、溫度一次。3．初充電后，應做一次容量實驗，第一次放電應能放出額定容量的80%。（三）蓄電池的充電：1．防酸式電池組遇有下列情況之一時應進行充電：（1）出現(xiàn)兩只以上落后電池。（5）補充蒸餾水后。2．防酸式電池不同電解液溫度和充電電壓的充電終期電流應不大于下表數(shù)值并維持3h不變。四．蓄電池的浮充運行（一）全浮充制供電方式：1．蓄電池平時均處于浮充狀態(tài)。密封電池按說明書規(guī)定。1. 全面清潔2. 測量各電池端電壓和環(huán)溫度季充電充電年1. 清洗防爆帽2. 補涂電池架、防震架耐酸漆3. 檢查引線及端子的接觸情況，測量饋電母線、電纜及軟連接頭壓降4. 核對性放電試驗5. 校正儀表6. 容量試驗（三年一次）1. 檢查引線及端子的接觸情況，測量饋電母線、電纜及軟連接壓降2. 核對性放電試驗3. 校正儀表4. 容量試驗（三年一次）第三章 開關型整流器開關型整流器，又稱開關電源（Switch Mode Rectifier，縮寫為SMR），是采用高頻半導體器件和PWM技術的一種新型的整流設備。隨著供電體制的更新和分散供電方式的廣泛采用，開關整流器取代相控整流器已成為必然發(fā)展趨勢。雙極型晶體管開關整流器屬于早期產(chǎn)品，但由于雙極型晶體管的導通電阻低，損壞小，技術成熟，可靠性高，在國外至今仍然在使用，例如，法國電信分散供電系統(tǒng)中目前采用的開關整流器只有25A，75A兩種規(guī)格，全部采用了雙極型晶體管，變換頻率為20KHZ，使用效率良好，場效應晶體管是目前比較理想的開關元件，因為開關速度快，驅(qū)動電路簡單，在開關整流器中應用最多，但是場效應晶體管的導通電阻較大，導通壓降較大，影響整機效率。第一節(jié) 脈寬調(diào)制技術隨著電子設備的發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的推廣應用，要求電源設備具有容量大，效率高，體積小等優(yōu)點。這種電源具有體積小，重量輕，效率高，輸出保持時間長等許多優(yōu)良性能，適合于計算機及集成電路型電子設備的要求，從而受到人們的普遍重視，并得到迅速發(fā)展和廣泛應用。一．時間比率控制穩(wěn)壓原理1．串聯(lián)線性調(diào)整型穩(wěn)壓電源圖31是晶體管串聯(lián)線性調(diào)整型 穩(wěn)壓電源的示意圖。電壓調(diào)整元件（串聯(lián)的功率晶體管）的功率損耗： 可見，E和之間差值越大，則功率晶體管的損耗就越大，穩(wěn)壓電源的效益也就越低?？梢姡斎腚娫聪胴撦d提供能量不象串聯(lián)線性調(diào)整型穩(wěn)壓那樣連續(xù)，而是斷續(xù)的，為使負載能得到連續(xù)的能量供應，可在電路A，B端加一續(xù)流二極管D。這種利用接通時間和開關通斷工作周期T的比例，亦即改變占（接通），空（斷開）比的方法稱為（時間比率控制），（Time Ratio control 縮寫為TRC）。用晶體開關管取代開關K，就可運用一般電子電路所用的“閉合反饋環(huán)路”來實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。3．混合調(diào)制方式。是無工頻變壓器開關電源的主流，尤其是以PWM控制方式在目前最為盛行。整個電路主要有兩大部分組成，從電網(wǎng)將電能傳遞給負載的回路稱為主電路，圖33上虛線所框部分。的矩形脈沖電壓所激勵，使、交替通斷，將輸入整流濾波電路送來的直流電壓變換成高頻矩形波脈沖電壓。2．效率高由于采用開關控制來穩(wěn)定輸出電壓，高壓開關晶體管的功率損耗比串聯(lián)線性調(diào)整性穩(wěn)壓電源小。3．適應性強。由于沒有工頻電源變壓器，對電網(wǎng)頻率的變化也容易適應。5．輸出電壓保持時間長由于輸入電壓高，電容儲存的能量大，再加上能適應輸入，輸出電壓范圍大的特點，因此，當工頻電網(wǎng)突然掉電時，在額定負載條件下，輸出電壓能保持在額定值的時間長，一般可過20 ms以上，這就便于電子計算機實現(xiàn)信息保護。其不足之處為：1．電路復雜、元器件數(shù)量多串聯(lián)線性調(diào)整型穩(wěn)壓電源的控制部分只有一個放大器，PWM型穩(wěn)壓電源除放大器外，還有振蕩，調(diào)制，分頻等電路，同時，為了提高電源的可靠性，還必須增設一些保護用和改善性能用的電路元件，這就使本來已經(jīng)相當復雜的電路更為復雜、元氣件使用數(shù)量甚多。３．動態(tài)響應稍差串聯(lián)線性調(diào)整型穩(wěn)壓電源動態(tài)響應一般為１０us到數(shù)百微妙，開關型穩(wěn)壓電源則為毫秒量級，幅度也較大。第三節(jié) 功率轉(zhuǎn)換電路ＰＷＭ型穩(wěn)壓電源功率轉(zhuǎn)換電路有推挽。導通時，輸入電源電壓Ｅ通過施加到高頻變壓器的初級線圈Ｎ１上。在晶體管導通過程中，集電極電流隨導通脈沖寬度的增加而線性地上升，除負載電流成分外，還包含有輸出電容器的充電電流的高頻變壓器的激磁電流。在關斷瞬間，由于高頻變壓器漏感儲能的作用，在集電極穩(wěn)態(tài)截止時，會形成電壓尖峰，尖峰電壓的大小，隨集電極電路的配置，高頻變壓器的漏感，以及電路的關斷條件的不同而異，該尖峰電壓有可能是使高壓開關管承受兩倍以上的輸入電壓，以220V10%的電網(wǎng)電壓為列，穩(wěn)壓截止電壓的最大值級為684（2E，加上暫態(tài)過程中的尖峰電壓，則推挽式電路高壓開關管必須能承受800V以上的電壓，這給選擇元件帶來了困難。二．全橋式功率轉(zhuǎn)換電路全橋式功率轉(zhuǎn)換電路如圖35所示，高壓開關管、組成橋的四臂，高壓變壓器B1連接在它們中間。由高頻變壓器漏感引起的電壓尖峰，當其超過輸入電壓時，反向并接在高壓開關管集射之間的高速卡位二極管便導通，集電極電壓被卡位在輸入電壓上，集電極電流同樣椰油尖峰。但是，電路使用了四個高壓開關管，需要四組彼此絕緣的基極驅(qū)動電路，不僅電路復雜，元氣件多，而且驅(qū)動功率也成倍增加，這是其缺點。以后過程重復。驅(qū)動功率也小，這是它的優(yōu)點。然而，半橋式電路有一個極其重要的特點是具有抗不平衡能力，這是它獲得廣泛應用的一個重要原因。此外，也有采用單端正激式變換器加低通濾波電路。UPS的基本形式如圖41所示。實用的UPS是以它為基礎再加上其它若干環(huán)節(jié)發(fā)展起來的，其性能就更加完善。這種系統(tǒng)經(jīng)過進一步組合，還能是UPS在“雙保險”或“多重保險”的情況下進行交流不間斷供電。不過逆變器輸出的工頻交流電，其頻率穩(wěn)定度，電壓穩(wěn)定度以及波形失真率均比市電好，故具有較高的供電質(zhì)量。這種簡單的UPS存在的主要問題是它只能在市電中斷是保證重要負載的供電不致中斷，而一旦逆變器部分出現(xiàn)故障，對負載的供電即會中斷，所以從嚴格要求來看，它的性能還不完善，故稱之為簡單的UPS。在這種系統(tǒng)中，正常景況下，仍是由市電整流，然后逆變，最后轉(zhuǎn)換開關B端送出交流電供給重要負載。前者主要靠機械動作完成轉(zhuǎn)換要求，后者是沒有機械動作的電控裝置，所以也稱轉(zhuǎn)換型靜態(tài)開關，屬靜態(tài)開關的一種。為了是轉(zhuǎn)換開關動作順利地進行，通常都使逆變器輸出的交流電壓的相位與市電電壓的相位保持一致。 此時，逆變器的輸出電壓與市電長期并聯(lián)供電。在這種系統(tǒng)中，逆變器Ⅰ與逆變器Ⅱ通過靜態(tài)開關并聯(lián)供電。當另一臺逆變器也發(fā)生故障是，系轉(zhuǎn)換由市電供電。旁路開關是為了便于檢修逆變器與靜態(tài)開關而設的，它可以手動控制，也可以自動動作。上述的幾種不間斷供電系統(tǒng)的組合方式，僅僅是主要的幾種。2．UPS 的輸出通常均為工頻正弦波，對非線性失真有一定的要求。此外，要求加工容易，成本低。因此，為了避免因市電中斷時間較長而影響通信暢通，在交流不停電供電系統(tǒng)中還必須配置油機組。用柴油作燃料，壓燃的油機叫做柴油機。它由汽缸、活塞、連桿、曲軸等部件組成。在不停電供電系統(tǒng)中，都采用多缸柴油機。為此汽缸壁都做成中空的夾層，兩層之間的空間稱為水套。活塞環(huán)有壓縮環(huán)（氣環(huán)）和油環(huán)兩種。配氣機構(gòu)將有進氣門、排氣門、凸輪軸、推桿、挺桿和搖臂等部件組成，如圖53。（4）潤滑系統(tǒng)油機工作時，各部分機件在運動中將產(chǎn)生摩擦阻力。（5）冷卻系統(tǒng)油機在工作是，溫度很高（燃燒時最高溫度可達2000℃），這樣將使機件膨脹變形，摩擦里增