ELK蓄電池ELK12120 12V12AH尺寸及規格
ELK蓄電池ELK12120 12V12AH尺寸及規格
美國ELK蓄電池電池可在全球各地各個行業被發現。例如：我們的AGM電池是有效地在嚴酷應用，如應急照明和電信備份使用中，而我們的深循環電池是適合的循環應用的，如輪椅和太陽能發電。我們的鉛酸電池也存在于應用，高可靠性的數據存儲備份系統，以及電動柵欄充電器。
美國ELK蓄電池產品特點：
1、安全性能好:正常使用下無電解液漏出,無電池膨脹及破裂。
2、放電性能好:放電電壓平穩,放電平臺平緩。
3、耐震動性好:完全充電狀態的電池完全固定,以4mm的振幅,16.7Hz的頻率震動1小時,無漏液,無電池膨脹及破裂,開路電壓正常。
4、耐沖擊性好:完全充電狀態的電池從20cm高處自然落至1cm厚的硬木板上3次。無漏液,無電池膨脹及破裂,開路電壓正常。
5、耐過放電性好:25攝氏度,完全充電狀態的電池進行定電阻放電3星期（電阻值相當于該電池1CA放電要求的電阻）,恢復容量在75%以上。
6、耐過充電性好:25攝氏度,完全充電狀態的電池0.1CA充電48小時,無漏液,無電池膨脹及破裂,開路電壓正常,容量維持率在95%以上。
7、耐大電流性好:完全充電狀態的電池2CA放電5分鐘或10CA放電5秒鐘。無導電部分熔斷,無外觀變形。
技術特色 (TECHNICAL FEATURES)
密閉結構 (Sealed Construction)
電解液懸浮系統 (Electrolyte Suspension System)
氣體再組合 (Gas Recombination)
使用免保養 (Maintenance-Free Operation)
任何方向可使用 (Operation In Any Position)
低壓力排氣系統 (Low Pressure Venting System)
高負荷格子體 (Heavy Duty Grids)
低自行放電－長保存壽命 (Low Self Discharge-Long shelf Life)
寬廣的溫度使用范圍 (Broad Operating Temperature Range)
高回復容量 (High Recovery Capabillity)
應用 (APPLICATIONS)
德國CTM電池是被設計應用在浮動充電及循環充電使用，高重量能量密度結合了大小和形狀的寬廣選擇，讓電池在眾多應用下有合理的選擇，部分共同應用項目包括但不限于常備或主要電源如下 :
報系統 (Alarm Systems)
有線電視 (Cable Television)
通信設備 (Communications Equipment)
控制設備 (Control Equipment)
計算機 (Computer)
電子收款機 (Electronic Cash Registers)
電子測試設備 (Electronic Test Equipment)
電動輪椅 (Electronic Powered Wheelchairs)
緊急照明系統 (Emergency Lighting Systems)
防火或保全系統 (Fire & Security Systems)
地理設備 (Geophysical Equipment)
海洋設備 (Marine Equipment)
醫學設備 (Medical Equipment)
辦公室微處理機 (Micro Processor Based Office Machines)
可攜式電影和電視燈光 (Portable Cine & Video Lights)
電動工具 (Power Tools)
太陽能系統 (Solar Powered Systems)
電信系統 (Telecommunications Systems)
電視和錄像機 (Television & Video Recorders)
玩具 (Toys)
不斷電系統 (Uninterruptible Power Supplies)
自動販賣機 (Vending Machines)
傳統EPS應急電源
工程供電設計中對于一、二類重要負荷需要考慮供電連續性的措施。除了雙電源，雙回路供電外，還需配有應急電源。應急電源是與電網在電氣上獨立的各種電源，包括柴油發電機組和蓄電池，其中蓄電池又分為。EPS(Emergen-cy Power Supply)和UPS(Uninterruptable Power System)。
EPS應急電源是以CPU為核心，加上整流充電模塊、逆變放電模塊、旁路切換模塊和蓄電池組成的智能供電模塊，采用電子集成模塊化結構的強弱電一體化系統，是一種高科技環保產品。他在緊急的情況下作為重要負荷的或第三電源供給，可望替代不少場合的柴油發電機組和UPS。采用智能芯片控制，維護簡單，自動操作，市電異常時，一般指市電小于187 V或高于242 V，自動切換，切換時間小于0.5 s，可無人值守；采用IGBT逆變橋PWM控制，供電電壓穩定，逆變頻率穩定，波形好；平時處于睡眠狀態(浮充)，逆變橋不工作，電能損耗小，放電效率高。主要適用于電梯、消防、安防、應急照明、醫院手術室和實驗室等重要場合。傳統的EPS采用后備式結構，如圖1所示。
傳統的EPS采用后備式結構圖
當市電正常供電，切換開關Ks接通市電，應急電源處于整流狀態，蓄電池浮充，逆變電路不工作。當市電異常時，切換開關接通逆變電路，應急電源進入逆變放電過程，并停止充電；同時，檢測蓄電池組端電壓，當端電壓小于放電終止電壓時，蓄電池放電完畢，停止放電。再加上蓄電池組過壓、欠壓保護；輸出交流過壓、過流、高溫、短路保護等功能就組成了傳統EPS應急電源的全部功能。
2 新型EPS應急電源
根據傳統的EPS應急電源，任何時候充電電路與逆變電路都只有一個電路工作，是一種互斥關系，而且需要配置兩套驅動電路，分別驅動整流橋和逆變橋。在結構上有一定的臃腫，控制復雜、功耗大、成本高。充電電路與放電電路都是由IGBT及二極管組成的橋路，他們的驅動電路都是IGBT驅動芯片及其一些外圍電路組成，結構完全相同。新型EPS就是把充電、放電兩部分電路合為一體，結構簡單，控制簡易，系統可靠性也相對提高，更重要的是產品成本低，功耗也相對減少一半。PWM整流器是其重要理論依據和出發點。
2.1 PWM整流器的特點
PWM整流器采用全控型開關管取代傳統的半控型開關管或二極管，以PWM斬控整流取代了相近整流或不控整流，具有以下幾大優良性能：
(1) 交流側電流正弦波；
(2) 交流側功率因數可控(如單位功率因數控制)；
(3) 電能雙向傳輸；
(4) 較快的動態控制響應。
顯然，由于電能的雙向傳輸，PWM整流器就已經不是傳統意義上的AC／DC變換器了，當PWM整流器從電網吸收電能時，其運行于整流工作狀態，作為整流器工作；而當PWM整流器向電網傳輸電能時，其運行于逆變狀態，作為逆變器工作，所以PWM整流器是集整流與逆變于一身的新型變換器。具體工作原理不做詳細介紹。
2.2 新型EPS工作原理
新型的EPS應急電源工作原理如圖2所示：
新型的EPS應急電源工作原理圖
可以看出，他也是后備式電源。在結構上"充電電路"與"逆變電路"合并為一個整流／逆變電路，即PWM整流器。他能夠實現傳統的EPS寬／放電的功能，具體的工作過程是這樣的：當市電正常時，Ks合并，即市電同時給負載和電池供電，PWM整流器工作于整流狀態，蓄電池浮充。當市電異常時，為了防止電能回饋電網，Ks斷開，由電池給負載供電，PWM整流器工作于逆變狀態，蓄電池放電。同時，檢測蓄電池端電壓，直到端電壓下降到放電終止電壓時，即蓄電池放電完畢，自動關閉PWM整流器。應該重新充電才能重新使用。由于PWM整流器能夠進行控制功率因數，所以給定電流信號應與電網電壓同相(整流)，或者反向(逆變)，實現單位功率因數控制，凈化電網，提高效率。
3 新型EPS工作過程及仿真
3.1 新型EPS工作過程分析
新型EPS的功能應該滿足傳統EPS的功能和蓄電池的充電要求。這里所說的蓄電池是指閥控鉛酸蓄電池。蓄電池理想充電電流是指數下降的。一般情況下，蓄電池的充電過程可分恒流充電，恒壓充電和浮充三個過程。當市電異常時，蓄電池放電給負載供電，PWM整流器進入逆變放電狀態，即無源逆變過程。
蓄電池在使用過程中，容量是不斷下降的，當電池容量衰減至初始值的80％時，進入快速失效期，容量衰減加快，普遍認為容量低于初始值的80%的蓄電池為失效電池。所以電池容量檢測是至關重要的。根據PWM整流器能量雙向傳輸的優點，可以采用放電法進行容量檢測，并把所放出來的電放回電網，既安全，又高效。具體的過程是這樣的：
當系統工作過程轉入容量檢測過程后，控制放電電流為一恒定負值I*(充電方向為正)。此時，蓄電池作為電源，電網作
為負載，PWM整流器工作在有源逆變狀態。當電流穩定到給定值I*后，開始計時。同時，循環檢測各單節電池電壓，有任一個單節電池電壓低于規定值時，放電完畢，讀取放電時間T。那么電池容量就是I*·T(安時)。當測量完成后，馬上對蓄電池進行充電，減少電網突然斷電的危險性。
可見，新型EPS的工作過程可分為5種：恒流充電過程、恒壓充電過程、浮充過程、無源逆變過程和有源逆變過程。其中恒壓充電過程與浮充過程的控制方案是相同的，電壓給定值不同；恒流充電過程與有源逆變過程的控制方案也是相同的，他們區別是電流給定值相反，大小也不相同；無源逆變過程則是一般的電池逆變過程，只要控制輸出電壓的頻率和幅值。
3.2 工作過程仿真分析
根據新型EPS五個工作過程的特點，簡要闡述各個過程的控制方案。利用Matlab的Simulink強大的仿真能力，對各個工作過程進行仿真，給出PWM整流器直流側與交流側的電壓／電流仿真波形圖，并進行簡單分析。
3.2.1 恒壓充電與浮充仿真分析
恒壓充電與浮充的控制系統采用雙環結構，即電流內環和電壓外環，電壓外環采用PI凋節，使蓄電池的端電壓跟蹤給定電壓值。內環采用P調節，進行電流正弦波和高功率因數控制。
蓄電池在充電過程中，對電網來說，蓄電池是一個負載，高功率閃數控制時，PWM整流器網側電流跟蹤電壓信號。從圖3和圖4中可以看出，蓄電池充電初期，電流幅值較大，當t=0.1 s時。電流幅值減少，蓄電池端電壓達到穩態值；當蓄電池由恒壓充電到浮充電(電壓稍降)時，蓄電池有短暫的放電過程，即t=0.25 s處電流與電壓反相；蓄電池進入浮充狀態后，充電電流明顯降低。
波形圖
3.2.2 恒流充電與有源逆變仿真分析
恒流充電與有源逆變的控制系統也是由雙環結構，內環是電流環(交流)，采用P調節，達到交流側的電流為正弦波和高功率因數，而外環仍然是電流環(直流)，采用PI調節，控制直流側的電流跟蹤給定信號，實現恒流充電或者有源逆變功能。
圖5和圖6是40 A的恒流充電到40 A的有源逆變仿真的電壓／電流波形。在恒流充電過程，交流側電壓與電流同相，蓄電池吸收電網能量；在有源逆變過程，交流側電壓與電流反相，蓄電池給電網供電，放電電流基本恒定，可以進行蓄電池容量測量。
圖5和圖6是40 A的恒流充電到40 A的有源逆變仿真的電壓／電流波形。
3.2.3 無源逆變仿真分析
無源逆變即蓄電池給負載供電的過程。跟其他一般逆變控制方法相同，控制輸出電壓的頻率與幅值不變。從圖7可以看出，當t=0.2 s時，并聯一個電阻，模擬負載的擾動，逆變電壓的波形基本不變，可見逆變電源有一定的帶負載能力，魯棒性較好。
波形圖
4 結 語
根據PWM整流器的優點所設計的新型EPS應急電源實現了蓄電池管理的自動化和數字化。對提高后備電源系統的安全運行、可靠性和延長蓄電池的使用壽命也有著十分重要的意義。通過對新型EPS應急電源的各個工作過程的分析和仿真，對新型EPS具有更加、更加深入的認識，是進一步研究和設計的基礎，在深入研究中發揮重要作用。