【正文】 此必須使蓄電池處于充足電狀態(tài)。①浮充充電：在線式蓄電池組長期并聯(lián)在充電器和負載線路上作為后備電源，一般情況下都采用浮充充電方式，（相對于2V的蓄電池），并定期觀察、記錄電壓變化情況。②均衡充電：所謂均衡充電式把每個蓄電池單元并聯(lián)起來，用統(tǒng)一的充電電壓進行充電。下面對后備式UPS充電電路做簡單介紹：為了簡化電路、降低成本，后備式UPS通常采用恒壓充電。該圖為后備式充電電路原理圖，以24V恒壓充電電路為例說明其工作原理。該直流電壓經(jīng)三端可調(diào)集成穩(wěn)壓芯片LM373穩(wěn)壓后輸出，通過調(diào)整可調(diào)電阻VR的大小可調(diào)整LM373的輸出電壓。若充電電壓過高，則充電初期的充電電流就會過大，容易損壞蓄電池，而充電電壓過低，則充電后期的充電電流就會過小，造成充電不足，UPS后備工作時間就會達不到設(shè)計要求。圖中二極管VD為保護二極管，其作用是防止當市電中斷時，LM373的輸出電容C反向放電而損壞LM373。目前在UPS系統(tǒng)中廣泛使用蓄電池作為儲存電能的裝置，UPS中蓄電池的基本能量流程是：電能→化學能→電能。在這個過程中，蓄電池起了承上啟下的作用。UPS一般要輸出220V交流電，帶動較大功率的用電設(shè)備，在蓄電池串聯(lián)數(shù)目有限的情況下，要求有較大的輸出電流能力，目前市場上蓄電池的種類很多，但適用于UPS的蓄電池主要有以下幾種：HS型蓄電池，AHH型蓄電池，CS型蓄電池，密封式M型蓄電池。 鉛酸蓄電池充電后，正極板二氧化鉛（PbO2），在硫酸溶液中水分子的作用下，少量二氧化鉛與水生成可離解的不穩(wěn)定物質(zhì)氫氧化鉛（Pb(OH)4），氫氧根離子在溶液中，鉛離子（Pb4）留在正極板上，故正極板上缺少電子。 （電解液） （負極） （負極）PbSO4 +→ PbO2+ （硫酸鉛） 在正極板上，在外界電流的作用下，硫酸鉛被離解為二價鉛離子（Pb2）和硫酸根負離子（SO42），由于外電源不斷從正極吸取電子，則正極板附近游離的二價鉛離子（Pb2）不斷放出兩個電子來補充，變成四價鉛離子（Pb4），并與水繼續(xù)反應(yīng)，最終在正極極板上生成二氧化鉛（PbO2）。 電解液中，正極不斷產(chǎn)生游離的氫離子（H）和硫酸根離子（SO42），負極不斷產(chǎn)生硫酸根離子（SO42），在電場的作用下，氫離子向負極移動，硫酸根離子向正極移動，形成電流。同時在電池內(nèi)部進行化學反應(yīng)。正極板的鉛離子（Pb4）得到來自負極的兩個電子（2e）后，變成二價鉛離子（Pb2），與電解液中的硫酸根離子（SO42）反應(yīng)，在極板上生成難溶的硫酸鉛（PbSO4）?；瘜W反應(yīng)過程如下： （正極） （負極） （正極） （電解液）（負極） PbO2++ 2H2O + PbSO4 （海綿狀鉛） 電解液中存在的硫酸根離子和氫離子在電力場的作用下分別移向電池的正負極，在電池內(nèi)部形成電流，整個回路形成，蓄電池向外持續(xù)放電。鉛酸蓄電池充放電后電解液的變化如下： 從上面可以看出，鉛酸蓄電池放電時，電解液中的硫酸不斷減少，水逐漸增多，溶液比重下降。實際工作中，可以根據(jù)電解液比重的變化來判斷鉛酸蓄電池的充電程度。一般計算 UPS電池供電時間，可以計算出電池放電電流,然后根據(jù)電池放電曲線查出其放電時間。 還有一個簡單的方法：(如果是8000W的話就是8000/=10000VA)。然后就算每組電池的電池數(shù)，一個很簡單的算法,但是并不是非常精確(電池包電壓數(shù)AH電池個數(shù)=負載功率延時時間)根據(jù)這個算出電池個數(shù)來就可以了。理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計算而得到的最高理論值，實際容量是指蓄電池在一定的條件下所能輸出的電量，它等于放電電流與放電時間的乘積，其值小于理論容量。在衡量蓄電池的指標中，蓄電池的額定電壓和額定容量是兩個最常用的技術(shù)指標。h； I —— 放電電流，A； t —— 放電時間，h。從生產(chǎn)制造車間到用戶使用，大約要延誤數(shù)月時間。蓄電池的放電終了后可進行再充電，這叫做正常充電。所謂浮充是指整流器的輸出與蓄電池并聯(lián)工作。實際上此時整流器提供的電流分兩路：一路送給負載，另一路送給蓄電池以補充蓄電池自身內(nèi)部損耗。脈沖充電工作方式的特點是充電電流隨蓄電池容量而變化，蓄電池和負載不是并聯(lián)連接的，用這種方式充電可以縮短充電時間。200=40A）。放電要求：蓄電池實際放出的容量與放電電流有關(guān)，放電電流越大，蓄電池的效率越低。h的蓄電池，放電至終止電壓的時間是110min，h，%，所以應(yīng)避免大電流放電，提高蓄電池的效率。雖然UPS都有蓄電池低電位保護功能，（相對于12V）左右時，UPS就會自動關(guān)機。當蓄電池放電深度為100%時，蓄電池的實際使用壽命約為200—250次充放電循環(huán)，放電深度為50%時，約為500—600次充放電循環(huán)。放電操作：放電是為了檢查蓄電池容量是否正常，一般采用10h率放電，有條件的可用假負載放電，或者直接斷開市電，用蓄電池組供電。 總 結(jié) 通過這次對UPS的設(shè)計和學習，我更進一步了解到UPS的一些知識，并且熟知了UPS的各不同種類、各工作方式，在不同的需求及工作環(huán)境下對UPS進行選型，合理安排資源，達到對UPS最大效率的應(yīng)用，以滿足各個不同的工作場所對電能質(zhì)量的要求。UPS中常用的電路包括整流濾波電路、功率因素校正電路、鎖相電路、充電電路、保護電路、顯示電路等。根據(jù)分析UPS的工作原理及過程，由于蓄電池充電為直流充電的緣故，可以得知，最主要的電路是逆變電路部分和整流濾波電路，在完成交流—直流—交流的變換過程中，整流濾波和逆變電路起著非常重要的作用，當然其它諸如保護電路、充電電路等，在對UPS的功能發(fā)揮以及工作運行過程中的完善有著必不可少的作用。文中在對整流濾波電路和逆變電路的分析中，選取了多種電路進行分析，通過參數(shù)對比、性能對比，以及根據(jù)小功率UPS應(yīng)用中的實際要求，從中選擇出較為合適的電路，例如在對整流濾波電路的選擇中，詳細對比了單相橋式整流濾波電路和單相全波整流濾波電路，并給出了選擇單相橋式整流濾波電路的原因。畢業(yè)設(shè)計完成了，但由于知識和時間的原因，在畢業(yè)設(shè)計中存在著大量的不足之處，這就需要自己再學習更多的知識在老師的幫助下來改進設(shè)計。 致 謝經(jīng)過一個多月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，但是這并不代表我的學習過程也隨之結(jié)束，在以后的生活中，同樣要加強學習，鞏固知識。本文引用了數(shù)位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。感謝鄒陶楊同學對我論文的評閱及提出的寶貴意見。該UPS僅供小功率用電場所如家庭、小型辦公室臨時停電電源供電使用，且不具備對電網(wǎng)電能的凈化作用，不適合在對供電有嚴格要求的場所使用。附錄 2 小功率后備式UPS主電路圖24