锂电池UPS电源的工作原理可以清晰地分为以下几个部分:
一、总体概述
锂电池UPS电源是一种能够在电网停电时继续供电的设备,其核心组成部分包括整流器、锂离子电池、逆变器、静态开关和控制系统等。这种UPS电源系统首先会将输入的市电(交流电源)转变为稳压直流电源,供给锂电池和逆变器,然后逆变器再将直流电转换成平稳、纯净、高质量的交流电源,以供设备使用。
二、具体工作流程
AC-DC变换:
输入:电网提供的交流电(AC)首先通过自耦变压器进行降压处理。
转换:经过全波整流和滤波后,交流电被转换为直流电压(DC),供给逆变电路。
特点:AC-DC输入设有软启动电路,避免开机时对电网造成冲击。
直流供电与电池充电:
直流电(DC)经过滤波后,可以直接供给负载使用,或者供给逆变器使用。同时,整流器也起到充电器的作用,为锂离子电池提供充电电压,确保电池在市电正常时能够充满电,以备不时之需。
DC-AC逆变输出:
逆变器工作:当市电正常时,逆变器将直流电转换为交流电供给设备使用;当市电中断时,逆变器将储存在锂电池中的直流电转换成交流电,继续为设备供电。
技术特点:逆变器采用大功率IGBT模块全桥逆变电路,具有快速响应特性,能够安全可靠地工作在各种供电电压瞬变或负载冲击情况下。
控制与保护:
控制驱动系统:作为整机功能控制的核心,控制驱动系统除了供应测试、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外,还实现SPWM正弦脉宽调制的控制,从而改进逆变器的动态特性和稳定性。
自动旁路与手动旁路:当UPS电源系统自身发生故障时,具备自动旁路功能,确保负载不会断电;在检修时,可采取手动旁路,让检修和供电互不干扰。
三、总结
锂电池UPS电源通过整流器、逆变器、锂离子电池等核心部件的相互配合,实现了在电网停电时为设备提供稳定、持续电力保护的功能。这种UPS电源系统不仅广泛应用于银行、医院等关键领域,还因其高效、稳定、环保的特点,逐渐成为现代电力保障系统的重要组成部分。