UPS电源铅酸蓄电池内部构造及原理

来源：存能电气  日期：2019-04-17 10:51  浏览量：次

　　UPS电源铅酸蓄电池内部构造及原理。正确的认识UPS电源电池的原理，可以帮助我们在日常维护UPS电源的工作过程中，更有效地降低操作失误，延长UPS电源主机的使用寿命。本篇文章中，存能电气小编将为大家讲解UPS电源蓄电池内部结构，初步认识UPS电源的运行原理。

　　UPS电源内部结构

　　整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电（DC），经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用；

　　逆变器：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成；

　　蓄电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。其主要功能是市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部、市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载；

　　静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换；并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。

　　UPS电源电池是由一套交流+直流充电+交直流逆变装置构成。UPS蓄电池在市电正常供电时处于充电状态。一旦市电中断，蓄电池立即将储存的直流电输出给逆变器逆变成交流电供给计算机设备，保持对计算机设备供电的连续性。一般情况下，中小功率后备式UPS靠蓄电池维持供电的时间在10～30min左右。

　　UPS电源工作原理

　　1.当市电正常时，输入继电器RY2闭合，经升压电感L9，桥堆REC1，升压开关管Q14，二极管D10，D11组成的AC/DC升压功率因数修正电路，产生逆变器工作所需的两个直流电压土DCBUS，再经逆变器Q13，Q12将DCBUS直流转换为交流，经L1，C2滤波，输出继电器RY1上端闭合，输出交流供给负载。

　　2.当市电中断时，电池所储存的能量经直流变换器Q4，Q6，Q10，Q11升压开关管，TX1升压变压器，及后级整流滤波电路，转换为两个直流电压土DCBUS电压作为逆变器输入，再经DC/AC逆变后输出交流以维系输出不间断。

　　3.当UPS异常时，输入市电经输入继电器RY2闭合，输出继电器RY1下端闭合，直接经旁路输出给负载。

　　小功率1-3KVAUPS不间断电源主要应用在IT设备,采用稳压稳频技术,校正电压，校正频率,保护计算机等设备不受损坏，更重要是保证数据不丢失,全面解决电网的各种问题，包括市电断电、电网浪涌、高压尖脉冲、暂态过电压、电压跌落、频率漂移、杂波干扰等等。

　　UPS蓄电池内部结构和工作原理

　　蓄电池的构造组成有：极板组、隔板、电解液、壳体及极住等。蓄电池蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。它的工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出，比如生活中常用的手机电池等。

　　1.放电中的化学变化

　　UPS蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。经由放电硫酸成分从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。

　　2.充电中的化学变化

　　由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸,铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加,亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束，而阴极板就产生氢，阳极板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解，因而电解液会减少，此时应以纯水补充之。

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