汕头台达蓄电池代理

汕头台达蓄电池代理

台达蓄电池(166)

氢燃料电池的工作原理

燃料电池本质是水电解的“逆”装置，主要由3 部分组成，即阳极、阴极、电解质，如图 1[3]。其阳极为氢电极，阴极为氧电极。通常，阳极和阴极上都含有一定量的催化剂，用来加速电极上发生的电化学反应。两极之间是电解质。

销售：王浩

电话：18001283863

微信：xinzhong959563688

BB蓄电池： www.bbdianchiwang.com

以质子交换膜燃料电池（PEMFC）为例，其工作原理如下：

(1) 氢气通过管道或导气板到达阳极；

(2) 在阳极催化剂的作用下，1 个氢分子解离为 2 个氢质子，并释放出 2 个电子，阳极反应为：

H2→2H++2e。

(3) 在电池的另一端，氧气（或空气）通过管道或导气板到达阴极，在阴极催化剂的作用下，氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水，阴极反应为：1/2O2+2H++2e→H2O

总的化学反应为：H2+1/2O2＝H2O

电子在外电路形成直流电。因此，只要源源不断地向燃料电池阳极和阴极供给氢气和氧气，就可以向外电路的负载连续地输出电能。

3 PEMFC 的特点及研发应用现状

燃料电池种类较多，PEMFC 以其工作温度低、启动快、能量密度高、寿命长等优点特别适宜作为便携式电源、机动车电源和中、小型发电系统。

PEMFC 发电机由本体及其附属系统构成。本体结构除上述核心单元外，还包括单体电池层叠时为防止汽、水泄漏而设置的密封件，以及压紧各单体电池所需的紧固件等。附属系统包括：燃料及氧化剂贮存及其循环单元，电池湿度、温度调节单元，功率变换单元及系统控制单元。图 2 是一个典型的PEMFC 发电系统示意图[4]。

(1) PEMFC 作为移动式电源的应用

PEMFC 作为移动式电源的应用领域分为两大类：一是可用作便携式电源、小型移动电源、车载电源等。适用于军事、通讯、计算机等领域，以满足应急供电和高可靠性、高稳定性供电的需要。实际应用是手机电池、笔记本电脑等便携电子设备、军用背负式通讯电源、卫星通讯车载电源等。二是用作自行车、摩托车、汽车等交通工具的动力电源，以满足环保对车辆排放的要求。从目前发展情况看，PEMFC 是技术最成熟的电动车动力电源。

国际上，PEMFC 研究开发领域的权威机构是加拿大 Ballard 能源系统公司。美国 H-Power 公司于 1996 年研制出世界上第一辆以 PEMFC 发电机为动力源的大巴士[5]。近年来，我国对燃料电池电动车的研发也极为重视，被列入国家重点科技攻关计划。上海神力公司、富原燃料电池有限公司、清华大学、中科院大连化物所已分别研制出游览观光车、中巴车样车，其性能接近或达到国际先进水平。

(2) PEMFC 作为固定式电源的应用

PEMFC 除适用于作为交通电源外，也非常适合用于固定式电源。既可与电网系统互联，用于调峰；也可作为独立电源，用作海岛、山区、边远地区、或作为国防（人防）发供电系统电源。

采用多台 PEMFC 发电机联网还可构成分散式供电系统。分散式供电系统有很多优点：① 可省去电网线路及配电调度控制系统；② 有利于热电联供（由于 PEMFC 电站无噪声，可就近安装，PEMFC 发电所产生的热可进入供热系统），可使燃料总利用率高达 80%以上；③ 受战争和自然灾害等影响比较小，尤其适宜于现代战争条件下的主动防护需要；④ 通过天燃气、煤气重整制氢，可利用 现 有 天 燃 气 、 煤气 供 气 系 统 等 基 础 设 施 为PEMFC 提供燃料；通过再生能源制氢（电解水制氢、太阳能电解制氢、生物制氢）则可形成循环利用系统（这种循环系统特别适用于边远地区、人所），使系统建设成本和运行成本降低。国际上普遍认为，随着燃料电池的推广应用，发展分散型电站将是一个趋势。

(3) 氢能电源的军事应用前景

随着现代科学技术的迅速发展及其在军事领域的广泛应用，以数字化技术为核心的新兴信息技术将渗透到战场的各个领域，从侦察、监视到预警，从通信、指挥到控制，从武器装备的自动化、精确制导和智能化到各种电子战手段，信息技术装备已经成为覆盖整个战场的、决定战争胜负的重要因素，它不仅构成总体作战的“神经系统”，而且成为总体作战能力的“倍增器”。电源作为信息技术装备的命脉，能否连续、可靠、安全、灵活地供电是至关重要的，它是信息技术装备密不可分的一部分。

由于 PEMFC 发电机工作温度低，红外辐射少，无震动，没有噪音，因此特别适合用作为现代军用电源。1998 年 8 月，美国国防部在向国会国防委员会呈递的报告中指出：移动电力是永久性防御设施最基本的五大要素之一；燃料电池发电技术替代常规发电装置的迅速演变，给未来发电系统采用氢气作为主燃料开辟了道路；由于能量转换效率（超过60%）很高，操作维护极为简单，燃料电池发电机使氢能源作为主燃料的应用极为可靠而高效。因此，把作战燃料改为氢，将获得更加高效可靠的发电系统、更低的排放、更低的噪音、极大地减小热辐射和红外成像，便于伪装和隐蔽作战。

PEMFC 发电机的诸多优越性能，使其在航空航天及超级移动设备、水下潜艇、军事工程、通讯工程、车辆动力电源、单兵和部（分）队便携电源、边远地区、海防哨所以及人防工程中都具有极好的应用前景。早在 1960 年代，美国航空航天局（NASA）就与通用电气公司（GE）联合开发 PEMFC发电机，并多次用于双子星座卫星计划的飞行，特别是 1968 年采用 Nafion 膜后在发射的生物卫星上使用PEMFC 发电机，其寿命在实验室已达57000h。后来，NASA 又与Hamilton 标准公司合作研制 RFC（再生燃料电池）系统，目的是配合太阳能发电系统组成用于火星探测飞行器或月球基地的动力电源（太阳能电解水装置功率 35kW，PEMFC发电机功率 25kW）。美国空军也与Treadwell 公司签订协议研究用于卫星的 RFC 系统（PEMFC 功率12kW，电压 28V）。

在超级移动装备（EMU）应用方面，NASA 与EPSI 公司合作开发采用金属氢化物储氢的 200Wh和 1500Wh 能量的 PEMFC 系统，以替代现有装备中采用的可充电电池，可有效提高能量储存密度和一次性充能能量以及循环寿命、充能速度。

PEMFC 在军事领域的一个重大用途是作为海军舰艇的动力电源。PEMFC 发电机作为潜艇不依赖于空气的推进动力（AIP）源与斯特林发动机和闭式循环柴油机相比，具有效率高、噪音低和红外辐射小等优点，在携带相同重量或体积的燃料气时，潜艇续航能力最强（大约为斯特林发动机的 2倍），且没有污染，因此 PEMFC 是潜艇 AIP 系统的最佳选择。德国从 1980 年（也是世界上最早）开始研究基于 PEMFC 发电机的潜艇，目前德国已能生产 212、214 型号的基于PEMFC 发电机的潜艇。而美国海军与 AP 公司合作开始研制以柴油重整制氢为氢源的 PEMFC 发电机，还与 Treadwell 公司合作设计并制造了用于水下探测器的 PEMFC 电源。

PEMFC 的诸多优点，使其在重要的民用设施如智能大厦、医院、宾馆等以及国防（人防）领域都具有极好的应用前景。目前这些地方的供电系统均采用以外电为主、柴油发电机组为辅的供电方式。当外电毁坏启用柴油发电机组时，由于柴油发电机组存在烟气排放，隐蔽性差、震动大、噪音高、环保性能差等许多缺点，更不适合在未来高科技战争中使用。因此，研究基于 PEMFC 的发电系统可有效利用氢能实现环保，对民用供电和国防建设都有极为重大的意义。

1.施工前期准备
设备安装前，对设备安装的机房做好施工勘查，客户应该保证机房、电源、地线等满足施工必要条件，对于用户当时尚不能满足的条件，一定要明确向用户提出，并要求用户给出解决方案和时间。
施工技术人员必须对UPS电气 原理有基本认识，施工前索取机房设备安装图纸和电气布线图纸，为下一步的安装做准备。
1.1施工现场检查
1.1.1机房建筑条件检查
（1）屋顶、楼板施工完毕，不渗漏。
（2）门窗安装完毕，场地干净，道路畅通
1.1.2环境条件检查
照明满足要求、存储温度：-40℃~+70℃（不带电池），-20℃~+55℃（带电池）相对湿度：5%~95%，无凝露；海拔高度：〈1500m落尘：周围环境保持清洁，地板上不能有明显灰尘，尤其不能有带导电性质的粉屑，机房空气中不能含有酸雾或其他导电介质，减少有害灰尘对内部线路的腐蚀。机房应配备合格的消防、防雷措施。UPS长配置时，电池较重，应考虑地板承重能力。空间：保证UPS维护时，工程人员有一定的操作空间。
1.1.3临时供电条件检查
用户应为机房施工现场提供临时施工用电，临时用电为三相五线制。
1.1.4地线条件检查
由接地装置引来的接地线铺设到位。为了确保系统稳定可靠地工作，防止寄生电容耦合干扰，保护设备及人身安全，系统必须良好接地。接地系统以接地电阻表示接地的性能，接地电阻一般必须小于5Ω，对于一些精密电子仪器仪表、医疗仪器接地电阻甚至要求小于1Ω。
1.1.5电网情况
电网情况包括电网电压波动范围、停电频率等，确定UPS备用时间配置。如有必要，可以在UPS前级增设其他保护措施，如在雷电多发区选配外接C级防雷箱。
1.1.6配电要求
安装UPS时，必须充分考虑设备的交流输入、输出和电池等因素，选用适当的接线材料和线径。UPS一般装在室内，距离负载较近，一般采用铜心绝缘电缆，导线截面必须符合安全标准，满足电压降和温升等要求。当距离较远时，重点考虑电压降，然后再校验温升，当距离近时，电压降很小，主要考虑温升指标。
1.1.7空开容量的选择
对于10KVA、16KVA、20KVA的UPS，交流输入线采用标准连接电缆，对于10KVA、16KVA、20KVA的UPS，接线采用端子排型式，需要将UPS交流输入线连接到用户配电盘空气开关上，使UPS或负载出现紧急情况时，能够迅速切断电源，防止设备损坏。对于单进单出10KVAUPS输入线上的空开≥100A（或3进单出的输入线上空开≥32A），对于3进3出16KVAUPS输入线上的空开≥63A，对于3进3出20KVAUPS输入线上的空开≥63A。
1.1.8UPS电池配置
根据UPS后备时间的不同，长机型需要外配不同容量的蓄电池，
外接电池箱的具体连接如下：*将电池柜就位，先卸上盖板，再卸四周挡板；*将电池线在电池柜空开端接好，另一端在UPS的“＋”、“－”端接好；*先安装最底层电池，再安装上面两层的电池，注意电池串联连接极性，用连接线缆连接电池端子时应用绝缘胶布将另一端子包好，以免造成电池短路，接好后用力抽拉每根电池电缆的端子，检查其是否压紧，要保证可靠连接；*电池串联后接入电池柜空开，检查电池极性是否正确，电压是否正常；*合电池柜空开，由电池向UPS供电，如果系统自检提示故障，检查电池是否接反或接错。 

是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统

或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使

用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将电池的直流电能，

通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压

过高或电压过低都能提供保护。本文为大家分析关于UPS的技术问题以及分享几个UPS电源的设计方案。

 

如何构建高可用UPS供电系统
本文探讨何要建设高可用供电系统，以及如何建设高可用供电系统。对于数据中心UPS供电设备而言，我们需要转换设计理念，从可

靠性的点向可用性的面演进。而模块化UPS相比传统UPS在可靠性、易维护性、易用性等各个方面均有优异的表现，可更有力地保障

业务的连续性与稳定运行，更契合用户对于高可用供电的需求。

 

不间断电源（UPS）设计思路探讨
本文就不间断电源（UPS）的设计问题进行了一些分析，认为模块化UPS 相对于传统UPS 系统而言，具有高可用性、高适应性、高可

管理性的特点，在便于设备安装、节省占地空间、减少初期建设投资、方便维修、节能减排等各个方面都有明显的优势。因此，模

块化UPS 设备将成为新一代的UPS,将会被越来越多的企业用户所选择。

 

一种简单而实用的UPS智能电源监控系统设计
本文所设计的UPS智能监控系统具备以下环节和功能：能在各种复杂的电网环境下运行;在运行中不会对市电产生附加的干扰;输出电

性能指标应该是全面的、高质量的，能满足负载的各项要求;UPS本身应具有很高的效率，有接近实际市电的输出能力;是一台智能化

程度很高的设备，有高度智能化的自检功能，自动显示、报警、状态记忆功能以及通讯功能。

 

UPS电源供电系统方案可用性分析
对供电系统可用性进行量化分析的方法，并针对几种典型的供电方案做出定量的分析计算。在量化的过程中，确定符合实际情况的

假设、正确地列出可用性数学模型、准确地有根据地选取各子系统的可靠性和可维护性参数等，都是非常重要的。

 

对电池进行监测改善UPS的可靠性
现代的UPS要求提供更高的功率输出，因此需要很多电池。在大型电池组中，单个电池失效会导致整组电池失效。电池监测和保养代

表了与运行UPS相关的一项重要成本。一般来说，工程师会定期（可能每个月）到现场巡查，对装置内电池的电气特性进行测量。工

程师通常会测量电池的电压，以鉴别电池是否超范围使用，如果超出范围则进行更换。

 

台达蓄电池基于Motorala单片机MR16的全数字化的UPS设计方法
本文介绍了一种基于Motorala单片机MR16的全数字化的UPS设计方法，系统主电路主要包括蓄电池、逆变电路和切换电路3部分，中

央控制器由MOTOROLA公司的MR16单片机完成。采用上述思想设计了一台样机，通过实验证明了该样机能稳定工作，切换时间短,各项

性能指标均已达到UPS设计要求。

 

基于DSP在线式UPS不间断电源控制系统的研究
本文实现了基于TMS320F28335的不间断电源控制系统的设计，该系统能够在单芯片中实现在线UPS的多控制环路，从而提高集成度并

降低系统成本。数字控制还为每个控制器带来可编程性、抗噪声干扰和避免冗余电压及电流传感器的使用等优点。DSP 可编程性意

味着可以使用增强的算法更新系统以提高可靠性。

 

一种采用自动校正的ups蓄电池组巡检系统的设计
本文提出了一种较为合理的科学方法，将每一节电池的电压信号经数字光耦无源耦合后，由DSP采样，通过软件实现非线性自动校正

。由于普通的数字光耦存在严重的温度漂移缺点，采用线性光耦对电池组整体电压进行采样，通过DSP计算，解决温度漂移问题，实

现了电池巡检的数字化管理。该设计具有设计经济、调试智能、运行稳定可靠等优点。



对于像了解ups电源的朋友，我们会为您提供详细的ups电源解决方案，为了方便您的咨询和购买，我们提供了网上订单，上线答疑，上门到访等零距离服务，希望想购买ups电源的朋友即刻与我们联系，我们会有售前工程师会给您满意的答案。