SANFOR免維護(hù)蓄電池UPS 12MF-120/12V120AH

SANFOR免維護(hù)蓄電池UPS 12MF-120/12V120AH

SANFOR免維護(hù)蓄電池UPS 12MF-120/12V120AH

SANFOR免維護(hù)蓄電池UPS 12MF-120/12V120AH

SANFOR免維護(hù)蓄電池UPS 12MF-120/12V120AH

SANFOR免維護(hù)蓄電池UPS 12MF-120/12V120AH

產(chǎn)品特點(diǎn)：合效率高

原歐洲市場(chǎng)產(chǎn)品，以其高品質(zhì)，入選成為專業(yè)的電池解決方案：

針對(duì)UPS應(yīng)用所設(shè)計(jì)

壽命長(zhǎng)(25℃浮充使用，設(shè)計(jì)壽命高達(dá)5～8年)

更安全(殼體采用阻燃材料，產(chǎn)品通過(guò)UL安全認(rèn)證)

自放電小(存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1～2年)

密封性好(密封反應(yīng)率高達(dá)99.9%以上)

質(zhì)保期長(zhǎng)達(dá)3年(用戶可放心使用)

適應(yīng)能力強(qiáng)(可在-20℃～+45℃的環(huán)境下使用)

SANFOR蓄電池技術(shù)規(guī)格：

型號(hào)	電壓	容量	重量	外型尺寸（mm)
				長(zhǎng)	寬	高	總
12MF-7	12	7.0	2.7	151	65	94	101
12MF-12	12	12	4.0	151	99	94	101
12MF-17	12	17	8.5	180	77	167	167
12MF-24	12	24	9.0	165	125	175	180
12MF-38	12	38	14.5	197	165	175	180
12MF-65	12	65	18	260	135	210	210
12MF-100	12	100	21	350	166	175	175

SANFOR蓄電池應(yīng)用范圍：

UPS不間斷電源

應(yīng)急照明系統(tǒng)

鐵路、航運(yùn)、交通

電廠、變電站、核電站

消防安全報(bào)警系統(tǒng)

無(wú)線通訊系統(tǒng)、程控交換機(jī)、移動(dòng)通訊

太陽(yáng)能儲(chǔ)存能量轉(zhuǎn)換設(shè)備

控制設(shè)備及其緊急保護(hù)系統(tǒng)、

個(gè)人計(jì)算機(jī)

●免維護(hù)（壽命期內(nèi)無(wú)需加酸加水）。
●使用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝，單體電壓均衡性佳。
●采用特殊板柵合金，抗腐蝕性能及深循環(huán)性能好，自放電極小。
●吸附式玻璃纖維技術(shù)使氣體復(fù)合效率高達(dá)99%且內(nèi)阻低，大電流放電性能優(yōu)良。

●使用前檢查電池外觀有無(wú)裂紋，破損，漏液現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)查找原因或進(jìn)行更換。
●電池應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離火源，熱源（大于2M）的地方，必須有良好的排氣通風(fēng)條件，應(yīng)確保電池運(yùn)行的環(huán)鏡溫度在15-25度。使得電池有較長(zhǎng)的使用壽命。
●充電電流電壓，時(shí)間必須按廠家規(guī)定執(zhí)行，電池避免過(guò)充過(guò)放電。
●搬運(yùn)，安裝，使用過(guò)程中應(yīng)避免電池正，負(fù)極短路。

●拆裝電池應(yīng)由專業(yè)人員完成，若因機(jī)械損壞電池電液沾到了皮膚或衣服上。立即用清水沖洗。如果濺入眼睛，要盡快用大量的清水沖洗并立即上醫(yī)院治療。
●不同容量，不同制造商或新舊不同的電池請(qǐng)勿混用。
●勿用花纖布或海棉擦拭電池外殼。
●電池停擱6個(gè)月以上，使用前必須進(jìn)行補(bǔ)充電。

SANFOR蓄電池主要應(yīng)用領(lǐng)域  ◆ 浮充使用  通信及電力設(shè)備 緊急照明器材 警示系統(tǒng) 各種測(cè)距儀器 辦公室電腦、微電腦處理機(jī)及 OA 設(shè)備 UPS/EPS 電源  變、發(fā)電站緊急電源系統(tǒng) 醫(yī)療器械  ◆ 循環(huán)使用  便攜式電源、錄放機(jī)、收音機(jī)等 電動(dòng)玩具、割草機(jī)、吸塵器等各種電動(dòng)工具 攝像機(jī) 手提式測(cè)量器 照明器材  各類信號(hào)新系統(tǒng) 太陽(yáng)能、風(fēng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)  ◆ 發(fā)電廠直流電源；  ◆ 變電站（所）直流電源。  1、電池在安裝前，可在-10～45℃環(huán)境下貯存；當(dāng)儲(chǔ)存溫度在-10～30℃內(nèi)，貯存期不應(yīng)超過(guò)六個(gè)月，當(dāng)儲(chǔ)存溫度在 31～45℃內(nèi)，貯存期不應(yīng) 超過(guò)三個(gè)月，超過(guò)貯存期的電池應(yīng)補(bǔ)充電一次。最長(zhǎng)保存時(shí)間不能超過(guò) 18 個(gè)月。  ２、存放地點(diǎn)應(yīng)清潔、通風(fēng)、干燥，電池應(yīng)有防塵、防潮、防碰撞等防護(hù)措施。嚴(yán)禁將電池置于封閉容器內(nèi)。  ３、使用過(guò)的電池需存放時(shí)，應(yīng)在存放前充足電，然后按貯存要求存放。  ◆ 維護(hù)  為了確保電池的使用壽命，電池在使用過(guò)程中必須進(jìn)行正確的檢查和維護(hù)，SST 系列電池推薦的維護(hù)方法如下：  ● 月度維護(hù)  每月完成下列檢查：  保持電池房清潔衛(wèi)生；  測(cè)量和記錄電池房?jī)?nèi)環(huán)境溫度，電池外殼溫度和極柱溫度；  逐個(gè)檢查電池的清潔度、端子的損傷及發(fā)熱痕跡、外殼及蓋的損壞或過(guò)熱痕跡；  測(cè)量和記錄電池系統(tǒng)的總電壓、浮充電流。  ● 季度維護(hù)  重復(fù)各項(xiàng)月度檢查。  測(cè)量和記錄各在線電池的浮充電壓。若經(jīng)過(guò)溫度校正有兩只以上電池電壓低于 2.18V，電池組需進(jìn)行均衡充電，如問(wèn)題仍然存在，繼續(xù)進(jìn)行電  池年檢乃至三年維護(hù)中的項(xiàng)目檢查。以上方法均失效，請(qǐng)與本公司客戶服務(wù)部聯(lián)系。  ● 年度維護(hù)  重復(fù)季度所有保養(yǎng)、檢查；  每年檢查連接部分是否有松動(dòng)；  每年電池組以實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行一次核對(duì)性放電試驗(yàn)，放出額定容量的 30%～40%。  ● 使用和維護(hù)注意事項(xiàng)  進(jìn)行電池使用和維護(hù)時(shí)，請(qǐng)用絕緣工具。電池上面不可放置金屬工具；  請(qǐng)勿使用任何清洗電池；  切不可拆卸密封電池的安全閥或在電池中加入任何物質(zhì)；  請(qǐng)勿在電池組附近吸煙或使用明火；  電池放電后，應(yīng)在 24h 內(nèi)對(duì)電池充足電，以免影響電池容量；  安全閥檢查：是否旋緊（請(qǐng)不要卸下安全閥）；  保存中蓄電池性能會(huì)退化，宜盡早使用；  所有的維護(hù)工作必須由專業(yè)人員進(jìn)行。 SANFOR蓄電池結(jié)構(gòu)特點(diǎn) · 電解質(zhì)：呈凝膠狀態(tài)，電解液無(wú)分層、電池循環(huán)性能好；電解液密度低、減緩對(duì)板柵腐蝕，電池浮充壽命長(zhǎng)； · 氣相二氧化硅：采用德國(guó)進(jìn)口，分散性能好，性能穩(wěn)定； · 極板：放射狀筋條設(shè)計(jì)、涂膏式活物質(zhì)，大電流放電性能好； · 隔板：歐洲Amersil生產(chǎn)PVC-SiO2膠體電池專用隔板，內(nèi)阻小，孔率高，使用壽命長(zhǎng)； · 過(guò)量電解液設(shè)計(jì)：電解質(zhì)載液量高，充滿極板、隔板和殼體型腔，電池散熱好，不易發(fā)生熱失控現(xiàn)象； · 膠體緊包覆極群：防止活性物質(zhì)脫落； · 專利膠體蓄電池安全閥，靈敏度高，使用安全可靠； · 電池殼體：槽、蓋加厚設(shè)計(jì)，采用抗沖擊、耐震動(dòng)的ABS材料，運(yùn)輸、使用中無(wú)漏液、鼓殼等危險(xiǎn)，安全可靠。 采用特殊的設(shè)計(jì)和高可靠的密封技術(shù)，確保電池密封，使用安全、可靠。 1)采用獨(dú)特的生產(chǎn)工藝和特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證電池使用的安全性和密封性。 2)免維護(hù)：獨(dú)特氣體再化合系統(tǒng)能將產(chǎn)生的氣體再化合成成水，吸附式下班纖維隔板，在壽命期內(nèi)無(wú)需補(bǔ)償電液。 3)自放電低：使用耐腐蝕性好的特殊鉛鈣合金制成的板柵，把自放電控制在最小，室溫25℃下儲(chǔ)存，可半年之內(nèi)不需要補(bǔ)充電。 4)溫度：-10℃-40℃ 5)安裝：可根據(jù)用戶的要求立放、臥放方式進(jìn)行安裝。 6)長(zhǎng)壽設(shè)計(jì)：采用耐腐蝕結(jié)構(gòu)的重型鉛鈣合金極板，保證了電池的浮充壽命。 廣泛用于：電力系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)、船舶系統(tǒng)、和電訊設(shè)備、各種實(shí)驗(yàn)機(jī)械、無(wú)線電收發(fā)機(jī)、銀行系統(tǒng)不間斷電源、鐵路機(jī)車、鐵路通訊、應(yīng)急照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和安全*不間斷電源、大型UPS、EPS和計(jì)算機(jī)備用電源、電子儀器及其他備用電源 SANFOR蓄電池性能的優(yōu)越性： 使用壽命長(zhǎng)：12V閥控式鉛酸蓄電池采用國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)備生產(chǎn)，各型電池設(shè)計(jì)均以完整的性能試驗(yàn)為基礎(chǔ)。正極采用高錫合金板柵，抗腐蝕性強(qiáng)；浮充壽命達(dá)8~10年以上。 耐過(guò)放電能力強(qiáng)：采用特殊的具有高孔率、高濕彈性的超細(xì)玻璃纖維隔板結(jié)合緊裝配工藝，確保電池具有較強(qiáng)的耐過(guò)放電性能。5次過(guò)放電短路后電池容量恢復(fù)性能達(dá)到95%以上。 循環(huán)能力優(yōu)異：極板采用特殊的鉛膏制造和緊裝配壓力，延緩正極活性物質(zhì)循環(huán)使用過(guò)程中活性物質(zhì)的軟化，提高了電池循環(huán)耐久性能。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC60896-22實(shí)驗(yàn)條件下的每日放電浮充循環(huán)壽命達(dá)到800次以上。 優(yōu)良的大電流性能：電池極板間距小，高壓緊裝配工藝，提高電池大電流充放電能力。 安全性：專利技術(shù)的端子密封結(jié)構(gòu)和高溫固化密封膠，保證電池端子處不爬酸，確保使用安全可靠。 多種安裝方式：由于特殊隔板吸附電解液，因此無(wú)游離酸，保證電池可實(shí)現(xiàn)如立式、臥式等多種方位的安裝。 SANFOR蓄電池特征 · 容量范圍（C10）：12V系列-5.5Ah—200Ah ，OPZV-2V系列-150-2000Ah · 電壓等級(jí)：12V；2V · 設(shè)計(jì)浮充壽命：在25℃±5℃環(huán)境下，12V系列為15年；2V系列為18年 · 循環(huán)壽命：在標(biāo)準(zhǔn)使用條件下，A400-12V系列25%DOD循環(huán)2950次； 2V系列25%DOD循環(huán)3500次 · 自放電率≤2%/月； · 充電接受能力高，節(jié)時(shí)節(jié)能； 使用說(shuō)明： SANFOR蓄電池的聯(lián)接 ● 容量不同、性能不同、生產(chǎn)廠家不同的蓄電池不可連接在一起使用。 ● 實(shí)際容量相同的蓄電池或蓄電池組方可串聯(lián)使用。 ● 實(shí)際電壓相同的蓄電池或蓄電池組方可并聯(lián)使用。 ● 蓄電池組連接和引出請(qǐng)用合適的導(dǎo)線。 ● 連接和拆卸時(shí)務(wù)必切斷電源，否則會(huì)觸電甚至爆炸的危險(xiǎn)。 ● 正負(fù)極不得接反或短路，否則會(huì)使蓄電池嚴(yán)重受損，甚至發(fā)生爆炸。 ● 連接部件應(yīng)鎖緊，防止產(chǎn)生火花；若接觸面被氧化，可用蘇打水清洗。 ● 新安裝的蓄電池組在使用前應(yīng)進(jìn)行72小時(shí)浮充充電使蓄電池組內(nèi)部電量均衡，方可進(jìn)行測(cè)試或使用。 SANFOR蓄電池安全注意事項(xiàng)  1. 電池+-端子間不可短路。（端子間短路可能造成燙傷、發(fā)煙、火災(zāi)危險(xiǎn)。）  2. 不可在密閉容器中充電。（在密閉容器中充電，容器破裂可能造成人身傷害。）  3. 電池不能放置在密閉空間里或火源附近。（如放置在這些場(chǎng)所，可能造成爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)。）  4. 轉(zhuǎn)矩扳手、扳子等金屬工具，請(qǐng)用塑料膠帶等進(jìn)行絕緣處理后使用。(如不進(jìn)行絕緣處理，短路后會(huì)導(dǎo)致?tīng)C傷、蓄電池破損、爆炸。) 5. 不可對(duì)本蓄電池進(jìn)行分解、改造。(蓄電池內(nèi)部含有硫酸，若接觸到眼睛、皮膚和衣服有可能導(dǎo)致失明或燒傷。)  6. 如發(fā)現(xiàn)電槽、蓋等有龜裂、變形等損傷及漏夜現(xiàn)象，請(qǐng)更換此蓄電池。  7. 請(qǐng)不要使用信那水、汽油、煤油、揮發(fā)油等和液體洗滌劑清潔電池.如果使用上述物質(zhì)可能會(huì)引起電槽或上蓋(ABS樹(shù)脂)出現(xiàn)裂痕、漏液.

上世紀(jì)90年代初,單周控制理論(One-CycleControl)是由美國(guó)加州理工學(xué)院的K.M.Smedley博士提出的一種大信號(hào)非線性控制理論方法,它是在開(kāi)關(guān)放大器PWM控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。其突出優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論穩(wěn)態(tài)還是暫態(tài),都能保持受控量的平均值恰好等于或正比于控制參考信號(hào),即能在一個(gè)周期內(nèi)有效地抵制電源側(cè)的擾動(dòng),既沒(méi)有靜態(tài)誤差也沒(méi)有動(dòng)態(tài)誤差,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速,對(duì)輸入擾動(dòng)抑制能力強(qiáng)。開(kāi)關(guān)變換器是脈沖式的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng),大多數(shù)控制方案是首先通過(guò)線性化控制方程逼近這個(gè)非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng),然后再采用一個(gè)線性反饋技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法限制了非線性開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的功能。而單周控制沒(méi)有這種限制,因而得到了學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可,也成為了學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。

單周控制與其他現(xiàn)有PWM控制法相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),可適應(yīng)高精度、高速度和高抗*的控制要求。單周控制已在DC/DC變換器、功率因數(shù)校正、有源電力濾波器、逆變器、開(kāi)關(guān)功率放大器、不間斷電源、交流穩(wěn)壓電源、靜止無(wú)功發(fā)生器以及功率放大和光伏電源最大功率點(diǎn)跟蹤控制等方面得到大量應(yīng)用。國(guó)外已有公司開(kāi)始致力于將單周控制模塊化并投入到商業(yè)運(yùn)營(yíng)。

1 單周控制原理

將單周控制的基本原理應(yīng)用于各種電流控制上,就可以得到電荷控制、準(zhǔn)電荷控制、非線性載波控制和輸入電流整形技術(shù)等新型控制技術(shù)。從形式上看電荷控制是電流型的單周期控制,其控制思想是控制開(kāi)關(guān)的電流量,使之在一個(gè)周期內(nèi)達(dá)到期望值。準(zhǔn)電荷控制也是一種電流型的單周控制,是在電荷控制的基礎(chǔ)上,用RC 網(wǎng)絡(luò)代替電荷控制電路中的C網(wǎng)絡(luò)。非線性載波控制的控制電流可為開(kāi)關(guān)電流、二極管電流或電感電流。從電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上講,非線性載波控制技術(shù)是在電荷控制的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)非線性補(bǔ)償,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在非線性載波控制中當(dāng)電路工作在電流連續(xù)狀下,系統(tǒng)就是穩(wěn)定的,而電路工作在斷續(xù)狀態(tài)下,系統(tǒng)是小信號(hào)穩(wěn)定的。另外,非線性載波控制工作在斷續(xù)條件下會(huì)產(chǎn)生輸入電流的畸變。輸入電流整形技術(shù)檢測(cè)二極管上的電流,從形式上說(shuō)是一種類似于非線性載波控制的方案,從控制的實(shí)質(zhì)上講它是平均電流控制的一種相反應(yīng)用。

單周控制技術(shù)通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的占空比,使每個(gè)開(kāi)關(guān)周期中開(kāi)關(guān)變量的平均值嚴(yán)格等于或正比于控制參考量?？刂破髦饕ǚe分器、復(fù)位開(kāi)關(guān)S2、比較器和RS觸發(fā)器。當(dāng)時(shí)鐘脈沖到來(lái)時(shí),RS觸發(fā)器置位Q端為1,Q −為0,控制主開(kāi)關(guān)S1導(dǎo)通,復(fù)位開(kāi)關(guān)S2關(guān)斷。積分器積分,直到積分輸出U int等于控制參考U ref,比較器輸出復(fù)位RS觸發(fā)器Q端為0,Q −為1,控制主開(kāi)關(guān)S1關(guān)斷,復(fù)位開(kāi)關(guān)S2導(dǎo)通。直到一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來(lái),輸出電壓U o總是跟隨U i,如圖1所示。

由圖可知:

2 單周控制在電力電子領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 單周控制在DC/DC變換器中的應(yīng)用DC/DC變換器將輸入直流電壓經(jīng)高頻斬波或高頻逆變后,再經(jīng)整流和濾波環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)換成所需幅值的直流電壓。因DC/DC變換器非線性強(qiáng),建立模型相當(dāng)困難,故采用經(jīng)典控制法——電壓型控制技術(shù)和電流型控制技術(shù)難以達(dá)到控制要求。電壓型控制技術(shù)當(dāng)輸入電源電壓、負(fù)載、功率電路元器件參數(shù)變化時(shí),只有等到輸出電壓變化后,反饋環(huán)路才能起到調(diào)節(jié)輸出電壓的作用,動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢;為了降低系統(tǒng)的靜態(tài)誤差和功率電路的大時(shí)間常數(shù)、控制信號(hào)的傳遞延遲對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的影響,必須采用高增益、寬頻帶的運(yùn)算放大器,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差,即系統(tǒng)的靜態(tài)性能、快速性與穩(wěn)定性之間存在矛盾。而電流型控制技術(shù)不能承受持續(xù)的短路,由于在短路輸出時(shí),誤差放大器已失去了作用,使電路工作于最大占空比,增大了輸入功率;同時(shí)變換器的電路損耗驟增,這是因?yàn)楣β书_(kāi)關(guān)管的關(guān)斷僅受流過(guò)開(kāi)關(guān)管上的峰值電流脈沖控制。

單周控制技術(shù)應(yīng)用于DC/DC變換器,具有很強(qiáng)的抗輸入電壓*能力,對(duì)短路有保護(hù)功能,可以承受持續(xù)的短路;并且很好地解決了系統(tǒng)的靜態(tài)性能、快速性與穩(wěn)定性之間的矛盾。其不足之處主要在于對(duì)開(kāi)關(guān)誤差的校正能力有限,系統(tǒng)存在一定的穩(wěn)態(tài)誤差,系統(tǒng)的負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較慢,過(guò)沖嚴(yán)重。通過(guò)一定的策略可對(duì)輸入電壓和負(fù)載電流擾動(dòng)進(jìn)行抑制,但不能實(shí)現(xiàn)變換器的最優(yōu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。目前只能對(duì)單周期控制的半橋式DC/DC變換器進(jìn)行理論分析和系統(tǒng)仿真。

2.2 單周控制在功率因數(shù)校正中的應(yīng)用

功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)是抑制AC輸入電流發(fā)生波形畸變的主要方法,其使整流二極管的導(dǎo)通角趨于180°,產(chǎn)生與AC電壓同相位的AC輸入正弦波電流,致使系統(tǒng)功率因數(shù)十分接近于1。PFC的控制策略按照輸入電感電流是否連續(xù),把PFC分為不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)和連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)。DCM控制又稱電壓跟蹤方法,它是PFC中簡(jiǎn)單而實(shí)用的一種控制方式,應(yīng)用較為廣泛。DCM控制盡管簡(jiǎn)單,但由于器件承受較大的開(kāi)關(guān)應(yīng)力,使其只能應(yīng)用在小功率范圍。CCM模式下有直接電流控制和間接電流控制兩種方式。直接電流控制的優(yōu)點(diǎn)是電流瞬態(tài)特性好,自身具有過(guò)流保護(hù)能力,但需要檢測(cè)瞬態(tài)電流,控制電路復(fù)雜;間接電流控制的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)需電流傳感。缺點(diǎn)是穩(wěn)態(tài)性能很差,動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢,動(dòng)態(tài)過(guò)程中存在直流電流偏移和很大的電流過(guò)沖。

單周控制PFC相當(dāng)于開(kāi)關(guān)變量為輸入電流,控制參考量為輸入電壓,使輸入電流在單個(gè)周期內(nèi)跟隨輸入電壓變化,采樣電流也隨電壓信號(hào)變化。從而實(shí)現(xiàn)功率校正目的,功率因數(shù)非常接近于1。采用單周控制可以簡(jiǎn)化控制電路的設(shè)計(jì),不需要使用乘法器,不用檢測(cè)輸入電壓,使系統(tǒng)更易實(shí)現(xiàn),并且降低了設(shè)備的經(jīng)濟(jì)成本。PFC是單周控制應(yīng)用較成熟的領(lǐng)域之一,在單相和三相功率電路中都得到成功的應(yīng)用,并取得很好的效果。功率已做到了500W,頻率最大已做到100kHz。

2.3 單周控制在有源電力濾波器中的應(yīng)用

有源電力濾波器( Active Power Filter,AFP)作為一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無(wú)功功率的新型電力電子裝置,可對(duì)大小和頻率都在變化的諧波分量和無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。其補(bǔ)償性主要取決于對(duì)畸變電流的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)和逆變器輸出電流的控制策略。單周控制有源濾波器(UCI-APF)是諧

波補(bǔ)償?shù)男路较?與常用的APF相比,UCI-APF控制方法具有簡(jiǎn)便、采樣通道少、電路成本低、檢測(cè)量少、控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可調(diào)節(jié)功率因數(shù)接近1,故在中小功率場(chǎng)合有推廣價(jià)值。經(jīng)典的UCI-APF對(duì)電路參數(shù)的依賴性非常大,當(dāng)控制電路積分參數(shù)出現(xiàn)偏差或浮動(dòng)時(shí),主電路上的進(jìn)線電流將引入直流分量,這嚴(yán)重阻礙其推廣應(yīng)用。

單周控制有源濾波器的控制目標(biāo)是消除諧波并調(diào)節(jié)功率因數(shù)接近1,因此當(dāng)有源濾波器有效工作時(shí),網(wǎng)側(cè)電流波形跟蹤電壓波形,整個(gè)系統(tǒng)能夠等效為線性負(fù)載(等效阻抗為R e),即:U s=R eis

由以上分析可見(jiàn),控制方程可由單周控制的方式實(shí)現(xiàn),但要求積分速度非常精確。單周控制是一種非線性的占空比調(diào)制方式,其目的是在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)使開(kāi)關(guān)變量的平均值與參考值相等。在UCI-APF中,此開(kāi)關(guān)變量為U m,參考信號(hào)為U m-R sis。相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。

單周控制有源濾波器也有缺點(diǎn),以峰值電流檢測(cè)和比較的方法產(chǎn)生占空比信號(hào),采用一個(gè)比較器,在整個(gè)正弦波周期內(nèi)都是開(kāi)關(guān)導(dǎo)通期間電流上升,開(kāi)關(guān)關(guān)斷期間電流下降,所以存在電流紋波。由于電流的峰值和輸入電壓波形一致,紋波的存在將使平均電流低于標(biāo)準(zhǔn)正弦波,從而產(chǎn)生電流直流分量。人們也想了很多改進(jìn)的單周控制方法抑制直流分量,比如單極調(diào)制技術(shù)等。

AFP是單周控制應(yīng)用較成熟的領(lǐng)域之一,目前分為單周控制單相和三相AFP,由于不需要檢測(cè)負(fù)載電流,不需要計(jì)算負(fù)載電流的諧波和無(wú)功分量,不需要乘法器和電壓傳感器,從而簡(jiǎn)化了APF的工作原理和結(jié)構(gòu),因此控制結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,可靠性更高,魯棒性更好。

2.4 單周控制在逆變器中的應(yīng)用

單周控制技術(shù)應(yīng)用于電壓型逆變電路中,給負(fù)載提供所需要的交流電壓源。根據(jù)單周控制原理,用兩個(gè)積分器交互工作解決了積分器的復(fù)位問(wèn)題;再用增加直流偏移量解決實(shí)際電路中遇到的電壓測(cè)量問(wèn)題。對(duì)于逆變電路而言,提高直流電壓利用率可以提高逆變器的輸出能力,減少逆變器開(kāi)關(guān)的動(dòng)作次數(shù),就能減少開(kāi)關(guān)損耗。采用雙積分器單周控制的電壓型逆變電源,其逆變電路硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輸出電壓幅值和頻率可調(diào),具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證明單周控制技術(shù)是一種較理想的變頻器控制技術(shù)。該技術(shù)直流電壓利用率高,提高了系統(tǒng)的效率;開(kāi)關(guān)器件工作在設(shè)定頻率下,降低了諧波損耗,節(jié)約了能源;有較強(qiáng)的抗電源擾動(dòng)能力,使得輸出電壓不受直流電壓波動(dòng)的影響;系統(tǒng)的響應(yīng)快;系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),可廣泛用于各類逆變電源,如車載、船載電源等。但目前單周控制應(yīng)用于逆變器還不成熟,只是對(duì)雙管正激式直流變換器型高頻環(huán)節(jié)DC/AC逆變器、正反激組合式雙向功率流高頻環(huán)節(jié)DC/AC逆變器進(jìn)行仿真,研制了一臺(tái)電壓型逆變電源樣機(jī),電壓幅值范圍可以是0～232V,頻率范圍是0～100Hz,輸出波形質(zhì)量高,THD均在0.8%以下,最小達(dá)到了0.256%。

2.5 單周控制在開(kāi)關(guān)功率放大器中的應(yīng)用

開(kāi)關(guān)功率放大器( S w i t c h i n g P o w e rAmplifier)具有效率高、體積小的特點(diǎn),同時(shí)隨著功率器件水平和電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,保真度也得到很大改善,因此在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究發(fā)展迅速。

開(kāi)關(guān)功率放大器的控制方式是影響其性能的關(guān)鍵因素之一。單周控制是一種大信號(hào)非線性PWM調(diào)制方案,克服了開(kāi)關(guān)變換器的非線性特性,對(duì)大信號(hào)放大時(shí)畸變較小;單周控制動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,系統(tǒng)帶寬僅取決于輸出低通濾波器,從而容易確定音頻帶寬;單周控制可同時(shí)處理信號(hào)和功率,可自動(dòng)抑制電源紋波,故不需要高精度直流電源。事實(shí)上,經(jīng)過(guò)整流的不可控電源加上一個(gè)小電容就可用作開(kāi)關(guān)音頻功率放大的直流電源,從而進(jìn)一步降低了功率損耗、裝置的復(fù)雜性、大小及成本。實(shí)際工作中,單周控制開(kāi)關(guān)變換器的復(fù)位脈沖不可能

理想,會(huì)使輸出端產(chǎn)生直流偏置。分析表明,直流偏置的大小與復(fù)位脈沖的寬度成正比變化。針對(duì)單周控制的開(kāi)關(guān)功率放大輸出直流偏置問(wèn)題,提出了一種在比較器的同相輸入端引入補(bǔ)償電壓的解決方案,并給出了補(bǔ)償電壓的具體計(jì)算公式。補(bǔ)償前、后開(kāi)關(guān)放大器仿真和實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果表明,補(bǔ)償后的單周控制開(kāi)關(guān)功率放大器性能優(yōu)良,有效地解決了補(bǔ)償前的輸出直流偏置問(wèn)題。

單周控制的開(kāi)關(guān)功率放大器雖然具有很多優(yōu)點(diǎn),但由于其推出的時(shí)間還不長(zhǎng),還存在許多需要解決的問(wèn)題。單周控制的開(kāi)關(guān)功率放大器目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大功率的應(yīng)用;同時(shí),輸出端存在的直流偏置問(wèn)題需要很好的研究和解決。目前,針對(duì)單周控制的開(kāi)關(guān)功率放大器輸出端存在的直流偏置問(wèn)題進(jìn)行了理論研究,提出了改進(jìn)方案,并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行了驗(yàn)證。試驗(yàn)樣機(jī)已經(jīng)研制成功。

2.6 單周控制在不間斷電源中的應(yīng)用

UPS不僅是不停電,還要保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。事實(shí)上,任何信息產(chǎn)品,最終都要保證數(shù)據(jù)在處理存儲(chǔ)和傳輸?shù)娜^(guò)程中做到高速、準(zhǔn)確、安全。單周控制的UPS可分別用雙極性模式和單極性模式兩種方式實(shí)現(xiàn),采用雙極性模式的UPS其控制電路簡(jiǎn)單,主要由可復(fù)位積分器、一個(gè)比較器、觸發(fā)器及時(shí)鐘組成,但在負(fù)載較輕時(shí)易出現(xiàn)直流偏移;單極性控制模式的UPS雖然需要較為復(fù)雜的電路來(lái)解決輸出電壓過(guò)零點(diǎn)的誤差問(wèn)題,但逆變器電源部分只有兩個(gè)開(kāi)關(guān)工作在較高的開(kāi)關(guān)頻率,其它兩個(gè)工作在工頻,可減小開(kāi)關(guān)損耗,提高開(kāi)關(guān)效率,在正、負(fù)半周工作在對(duì)稱情況下,消除了直流偏移。單極性操作模式輸出為正、負(fù)、零3個(gè)等級(jí)的電壓信號(hào),可有效降低其PWM波形的低次諧波和電磁*,減小輸出濾波器的體積。在兩種模式下,單周控制的UPS工作頻率恒定、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快,在負(fù)載電壓變化和輸入電壓畸變時(shí)都表現(xiàn)出很強(qiáng)的魯棒性,輸出電壓畸變較小。目前對(duì)單周控制UPS的研究較少,只處在理論分析和探索中。

2.7 單周控制在靜止無(wú)功發(fā)生器中的應(yīng)用

靜止無(wú)功發(fā)生器簡(jiǎn)稱S V G ( S t a t i c V a rGenerator)也是一種電力電子補(bǔ)償裝置。與靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置(SVC)不同的是通過(guò)發(fā)出無(wú)功功率達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?不需要大容量的電抗器、電容器等儲(chǔ)能元件。一般指自換相電力半導(dǎo)體橋式變流器型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。

單周期控制的靜止無(wú)功發(fā)生器主要研究?jī)?nèi)容是在對(duì)應(yīng)用單周期控制的靜止無(wú)功發(fā)生器建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,分析直流側(cè)電壓波動(dòng)和兩電容電壓不平衡的原因,結(jié)合單周期控制法提出了一種有效、簡(jiǎn)單的解決辦法。該方法目前的進(jìn)展還處于系統(tǒng)的仿真階段。

2.8 單周控制在交流穩(wěn)壓電源中的應(yīng)用

在交流穩(wěn)壓電源(AC stabilizer)當(dāng)中,補(bǔ)償式電源有其比較突出的優(yōu)點(diǎn)。由于補(bǔ)償式電源所采用的電力變換器的容量按照補(bǔ)償功率選取,容量要比電源的額定值小很多,所以與其他類型的穩(wěn)壓電源相比,具有更好的經(jīng)濟(jì)效益以及體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有的補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源補(bǔ)償電壓的調(diào)節(jié)方式有下列三種:

(1)采用多抽頭變壓器,用雙向晶閘管調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓,補(bǔ)償電壓有級(jí)差;

(2)通過(guò)機(jī)電式機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)自耦變壓器的觸頭來(lái)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓, 動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢;

(3)采用交流斬控技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓,但是由于交流斬控電路的輸出電壓始終要和輸入電壓保持同相,為使其應(yīng)用于補(bǔ)償式結(jié)構(gòu)中,則必須附加電壓極性變換電路,電壓極性變換電路一般采用雙向晶閘管,它采用過(guò)零觸發(fā),其動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間不可能很快,而且采用有電壓、電流相位檢測(cè)的非互補(bǔ)控制方式過(guò)于復(fù)雜。單周控制穩(wěn)壓電源具有兩大特點(diǎn):一是可以四象限運(yùn)行,適用于感性、容性等各種負(fù)載。二是具有單周期控制的特點(diǎn),抗輸入擾動(dòng)性能好,并且能夠快速跟蹤給定。

將單周期控制技術(shù)引入交流穩(wěn)壓電源,快速抑制了輸入側(cè)的擾動(dòng),電源的輸出不受輸入的影響,使得系統(tǒng)具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。采用交流斬波串聯(lián)補(bǔ)償方式,可以保持能量的雙向通路,負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng),并且使得單周期控制方式便于實(shí)現(xiàn)。目前己經(jīng)通過(guò)了5kW的試驗(yàn)樣機(jī)測(cè)試。

2.9 單周控制在光伏電源最大功率點(diǎn)跟蹤控制中的應(yīng)用

單周控制的光伏電源最大功率點(diǎn)跟蹤控制法,在一周期內(nèi),最大功率點(diǎn)跟蹤控制器可根據(jù)日照水平將光伏電源系統(tǒng)的工作點(diǎn)自動(dòng)調(diào)節(jié)到最大輸出功率點(diǎn),同時(shí)向電網(wǎng)注入單位功率因數(shù)的正弦電流。系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)光伏電源的兩級(jí)功率轉(zhuǎn)換(一級(jí)控制直流/直流變換器跟蹤最大功率點(diǎn),一級(jí)直流/交流變換器提供和電網(wǎng)電壓同相的正弦電流),用一單級(jí)功率電路和一單周控制器相結(jié)合實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)功能:最大功率點(diǎn)跟蹤和直流/交流轉(zhuǎn)換。該控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在理論分析和試驗(yàn)校正得出電路參數(shù)后,系統(tǒng)穩(wěn)定收斂在最大功率點(diǎn),轉(zhuǎn)換效率可達(dá)95.6%，電網(wǎng)電壓THD為5.215%的情況下電源電流THD僅為5.769%，達(dá)到較高控制精度和穩(wěn)定度。這種方法極大地簡(jiǎn)化了裝置，降低了成本，增加了光伏電源商業(yè)化的可能性,也為可再生能源的能量注入電網(wǎng)提供了一種簡(jiǎn)單、易行、高效的轉(zhuǎn)換方案。