科华蓄电池及计算机备用电源
1。不使用电池在一个密封的设备，因为爆炸的氢气可以产生在异常
2。充电状态。因此，有必要使用具有排气缝设备。
3。请务必使用绝缘扳手工作时。
4。不要接触正极端子和负极端子的电池的金属丝等。
5。也不要接触扳手部件有不同的电压。
科华蓄电池的商业化应用，主要在动力电池领域，是锂离子电池一个比较重要的分支。如日产的leaf纯电动轿车采用了日本AESC公司的锰酸锂离子电池，早期的雪弗兰Volt也采用韩国LG化学的锰酸锂离子电池。锰酸锂的突出优点是成本低，低温性能好，缺点是比容量低，极限在148mAh/g，且高温性能差，循环寿命低。所以锰酸锂的发展有明显的瓶颈，近年来的研究方向主要是改性锰酸锂，通过掺杂其他元素，改变其缺点。
1 UPS产生的谐波
1.1 谐波概念及危害
在理想的电力系统下，电压和电流波形都是光滑的正弦波，而实际上，当用电设备为非线性负载时，例如:开关型电源、电子镇流器
、变速传动装置、 UPS等，电流波形就会呈现非正弦波。具有基波电源频率整数倍频率的电压或电流称为谐波。通过对波形进行傅
立叶级数展开可知:任何周期性的波形都可以分解成一个基波频率的正弦波和多个谐波频率的正弦波，对于对称波形，所有偶次谐波
为零。
由谐波引起的危害可分为谐波电流引起的危害和谐波电压引起的危害。谐波电流引起的危害包括3N次谐波电流在中线的叠加致使配
电电缆必须降容使用、变压器的损耗增大、谐波使断路器误跳闸等;谐波电压引起的危害主要包括电压畸变影响电子设备的正常运行
和过零噪扰等。
1.2 UPS产生谐波机理
与电力电子装置有关的原始波形几乎都是非正弦的，波形都含有谐波分量，UPS是其中的一个代表，UPS的整流方式是产生谐波的一
个重要原因，在理想情况下，认为交流电源是三相对称工频正弦波电压，忽略供电电源自身的谐波，同时也不考虑脉冲桥式整流电
路换相重叠角的影响，忽略直流回路电流纹波的影响并假定电路的触发脉冲对称、导通角α相等，在上述理想条件下，当装置处于
稳定工作状态时，通过开关函数法将被分析波形表示成一系列已知波形与开关函数的乘积和的形式，将其中的已知波形与开关函数
都展开成级数的形式，再对乘积和进行整理化简，后将被分析的波形表示成级数的形式，以便于讨论其中谐波的级次与含量。1.3
UPS整流产生谐波的特点
UPS整流产生谐波可分为整流直流电压谐波和电源侧的电流谐波，对于多脉冲整流电路，可以得到如下结论:
对于直流侧电压:
(1)电路的总脉冲数越多，在直流端电压波形中谐波抵消得越多，直流侧电压波形越好;
(2)在系统直流侧电压中出现的谐波频率为电压脉冲数的整数倍，谐波级次n=pm。例如6脉冲电路，电压谐波频率为6m倍输入频率;
(3)谐波次数越低，谐波幅值越大。
对于交流侧电流:
(1)对于理想的p脉冲整流器，在交流侧只有下列次数的谐波电流：n=Pm±1次，式中m=1，2，3，…。各个谐波电流分量的幅值为基
波电流的l/n。例如，对于6脉冲整流装置，线电流中只有5、7、11、13、17、19…等奇次谐波，其中5、7次谐波幅值分别为基波电
流的1/5和1/7; 对于12脉冲装置，线电流中只有11、13、23、25…等奇次谐波，其幅值也显著减小;
(2)增加整流器的脉冲数p，对减小交、直流两侧的谐波分量有决定性影响。所以，构成脉冲数尽可能大的系统是整流装置减少交、
直流两侧谐波电流和谐波电压的根本措施。
本文主要就UPS整流产生的电源侧电流谐波进行分析研究。
2 UPS整流滤波方式与谐波抑制关系
2.1 信息中心大功率UPS分类
国家气象信息中心共有12台大功率UPS，几乎涵盖了目前市场上各种形式的大功率UPS，根据整流、滤波方式的不同，可将其分成以
下几种类型，如表1所示。
整流器件整流方式隔离变压器输入滤波方式UPS典型
晶闸管(SVR)6脉冲无无120kVA A品牌 UPS120kVA B品牌 UPS250kVA A品牌 UPS
有源滤波+无源滤波300kVA A品牌 UPS
12脉冲30°移相变压器11次谐波滤波器300kVA C品牌 UPS
原边： 三角形副边：星形+三角形11次谐波滤波器13次谐波滤波器625kVA D品牌 UPS
IGBTPWM无无120kVA E品牌 UPS2.2 对6脉冲无输入隔离变压器和输入滤波器UPS的谐波分析
以250kVAA品牌UPS为代表的6脉冲晶闸管整流UPS，无输入隔离变压器和输入滤波器，通过FLUKEF434电能质量分析仪检测得到该 UPS
的谐波频谱分析图及电流波形，如图2所示。由图可见，输入电流波形严重畸变，A相输入电流总谐波畸变达到45.3%，其中5次谐波
占很大成分，A相约为41.5%，7次谐波次之，A相约为13.9%，与前所述的UPS6脉冲整流产生谐波的特点相符，输入功率因数PF(0.79)
与基波功率(位移)功率因数COSφ(0.86)的比值较大，即电流畸变因数ζ(0.92)偏离1较大，说明输入电流的畸变较严重。另外，在
电流波形呈现非正弦的情况下，畸变功率D即由谐波电流产生的无功功率也是不容忽视的。
2.3 对12脉冲含有移相隔离变压器和输入滤波器UPS的谐波分析
对于三角形绕组的变压器，3N次谐波全部同相，因此，3N次谐波电流在绕组里循环，不会向电网扩散，输入隔离变压器对电流谐波
有一定的抑制作用。信息中心两台30OkVAC品牌UPS在原有6脉冲整流的基础上，输入端增加移相变压器后再增加一组6脉冲整流器，
使直流母线电流由12个晶闸管整流完成，这大大减小了UPS的输入谐波电流。另外，C品牌UPS安装了吸收11次谐波输入滤波器，即将
LC串联谐振电路的谐振点调整到55OHz，使整流电路产生的11次谐波大部分流入LC串联谐振回路，从而将流入电网的谐波电路抑制在
允许值之内。为了提高电能质量测试数据可参考度的准确性，将中心所有并联冗余的UPS全部切换到单台UPS供电，这样，提高了单
台UPS的负载率，使全部参与比较的几种整流、滤波方式的UPS负载率均在45%~65%之内，使比较的数据受负载率影响较小，更加具有
参考性和信服度。通过电能质量分析可以得到(见图3):30OkVAC牌UPS输入总谐波畸变较小，高的一相仅为 5.2%，谐波主要以7次
为主，且谐波含量较小，输入功率因数不高(仅为0.89)，基波功率因数COSφ(0.89)与总输入功率因数相等，说明电流畸变很小。
2.4 对12脉冲含有输入隔离变压器和输入滤波器UPS的谐波分析
D晶牌UPS采用12脉冲晶闸管全桥整流电路，两个整流器与输入端均隔离，原边为三角形连接、副边整流器A采用三角形连接，整流器
B采用星形连接，该UPS装有智能化的输入滤波器，可根据负载量决定是否投入使用部分滤波电容，对于采用12脉冲整流方式的UPS来
说，输入电流的谐波主要以11次、 13次为主，故该UPS滤波器设计即针对11次和13次谐波进行吸收，由电能质量分析图(见图4)可知
:对于11次、13次谐波的滤波效果非常好，11 次、13次谐波含量仅为0.3%和0.4%，而总电流谐波畸变也在5.2%以内，电流呈现出较
好的正弦波形且输入功率因数高达0.94。D品牌UPS采用的智能化输入滤波器能有效地净化来自市电电网的脉冲、浪涌电压、尖峰电
压、高频电磁干扰等可能对UPS造成的危害，同时也可以减小由整流器所形成的电流谐波对市电电网的谐波污染，并且提高了输入功
率因数。2.5 对脉宽调制整流无输入隔离变压器和输入滤波器UPS的谐波分析
脉冲整流器是一种以脉宽调制(PWM)方式工作的整流器，与相控整流器相比具有功率因数高、谐波含量低、交流侧电流接近于正弦，
方面均有一定的优势。
在稳态下，芯片支持两个不同的偏压：自供电和外部电源，如图4所示。
在自供电模式下，CVCC电容存储的电能为芯片提供电源，不论何时，只要电压降至4.25V，高压电流发生器就会激活，为电容充电，直到8V为止。
在外部电源模式下，通过连接变压器辅助绕组或者输出端（后者只有在非隔离型拓扑情况下），可使VCC电压保持在4.25V以上，高压电流发生器始终处于关闭状态。
甚至当输出电压较低（例如，5V）时，VCC的宽电压范围（5V – 30V）使芯片能够继续使用外部电源，从而提高系统能效，降低组件成本。30V上限使芯片可承受辅助电压的剧烈变化，让设计人员灵活地选择变压器。
