UPS電源的基本知識(shí)

時(shí)間：2022-09-02作者：北京嘉銘恒達(dá)科技有限公司瀏覽：168

目測(cè)自20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)無(wú)法滿足各行業(yè)快速發(fā)展的要求，特別是近年來(lái)國(guó)家電力供應(yīng)不足，導(dǎo)致大規(guī)模停電，嚴(yán)重限制了數(shù)字建設(shè)的步伐和質(zhì)量。例如，由于電力限制，許多工廠無(wú)法全速運(yùn)行，戶外無(wú)線通信業(yè)務(wù)由于電力限制無(wú)法全速運(yùn)行 經(jīng)常運(yùn)行，金融信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由于電網(wǎng)質(zhì)量導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸緩慢、異?；虿糠株P(guān)閉，**信息建設(shè)因停電不得不統(tǒng)的供電質(zhì)量和可靠性在數(shù)字建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。

ups電源

因此，系統(tǒng)工程師在設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)時(shí)必須充分考慮電源系統(tǒng)的可靠性。目前，較可靠的方法是使用高質(zhì)量的不間斷電源UPS。UPS當(dāng)電網(wǎng)正常時(shí)，電源可以為各種信息設(shè)備提供高質(zhì)量的交流電源。當(dāng)電網(wǎng)異常時(shí)，備用電池組的直流能量可以轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電源，提供負(fù)載設(shè)備，以確保電網(wǎng)斷電過(guò)程中的不間斷輸出，并確保信息設(shè)備的安全運(yùn)行。大量的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和理論分析也表明，介紹UPS除了解決上述交流電源中斷的影響外，電源還可以消除高頻雜波、電壓浪涌、墜落、瞬時(shí)斷電等電源干擾對(duì)信息設(shè)備的危害，確保信息網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行?？梢钥闯?，為了確保數(shù)字建設(shè)的順利進(jìn)行，采用了高度可靠的方法UPS電源解決方案是較有效、較可靠的電源解決方案。

UPS電源的基本知識(shí)，然后分析三種改進(jìn)方法UPS在設(shè)計(jì)電源方案時(shí)，系統(tǒng)工程師應(yīng)參考供電可靠性的系統(tǒng)技術(shù)方案。

一、不間斷電源UPS的基本知識(shí)1.UPS的基本概念

UPS電源由整流器、逆變器、電池和控制電路組成，在有限的時(shí)間內(nèi)提供純穩(wěn)定的波形。

UPS電源具有以下功能：

①除了輸出純凈、穩(wěn)定、連續(xù)的交流電源外，電網(wǎng)電壓正常時(shí)，電池還可以充電并儲(chǔ)存儲(chǔ)備能量。

②當(dāng)電網(wǎng)異常（欠壓、過(guò)壓、斷電、干擾等）時(shí)，電池組的能量為電氣設(shè)備提供不間斷的交流輸出，一般指輸出電壓波形不**過(guò)10ms。

因而，UPS即使在惡劣的電網(wǎng)條件下，電源也能保證計(jì)算機(jī)等信息設(shè)備的安全正常運(yùn)行。

圖1 ups電源

2.UPS分類及主要特點(diǎn)

從UPS從電源技術(shù)的特點(diǎn)來(lái)看，UPS電源的分類一般通過(guò)輸出逆變器的工作方式來(lái)區(qū)分，通?？梢苑譃閮煞N類型：后備電源和在線電源。近年來(lái)，后備電源中的一個(gè)特殊情況被獨(dú)立，稱為在線互動(dòng)，但嚴(yán)格地說(shuō)，它仍然是后備電源。

從近年來(lái)UPS廣泛使用，UPS電源逐漸從原來(lái)的室內(nèi)使用發(fā)展到全天候應(yīng)用環(huán)境，室內(nèi)出現(xiàn)UPS電源和室外UPS差異UPS 在適應(yīng)環(huán)境溫度、防潮、防水、防盜等方面進(jìn)行了全面的質(zhì)量改進(jìn)，以確保UPS在各種惡劣的戶外環(huán)境條件下，電源正常工作。

以下仍然從UPS從電源電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行闡述UPS電源分類及技術(shù)特點(diǎn)。




（1）在線式UPS：

A、輸出電壓穩(wěn)定性好 ±3%

B、波形失真度小THD《3%

C、零中斷

D、全隔離輸入輸出能量形式




圖2 在線UPS原理

（2）后備式UPS：

A、電網(wǎng)正常時(shí)整機(jī)效率高95%

B、電網(wǎng)正常時(shí)無(wú)噪音

C、切換時(shí)間《10ms

D、價(jià)格較低

（3）互動(dòng)式UPS：它具有與備用電源相同的特性，并有效地將充電器和逆變器合并為一體

雖然系統(tǒng)成本降低到逆變器，但控制難度增加。

二、3種提高UPS供電可靠性解決方案

從上述原理框圖可以看出，UPS電源本身具有雙向電源備份和較高的系統(tǒng)可靠性，可以滿足一般信息設(shè)備對(duì)電源可靠性的要求。然而，隨著近年來(lái)信息數(shù)據(jù)幾何倍數(shù)的快速增長(zhǎng)和高度重要性，在省級(jí)以上銀行數(shù)據(jù)中心、通信數(shù)據(jù)中心、證券交易等特別重要的場(chǎng)合，UPS為了保證這些重要數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的安全，電源供電不能滿足客戶對(duì)電源可靠性的要求。

以下三種方法可以有效地提高應(yīng)用的可靠性：串聯(lián)備份供電模式、輸出主備份模式、冗余并聯(lián)備份供電模式。上述三種供電方案的改進(jìn)將提高供電系統(tǒng)的可靠性，并將系統(tǒng)的可靠性翻倍MTBF該值基本上可以在工程應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)真正的零電源故障。因此，用戶可以根據(jù)負(fù)載供電要求選擇合適的高可靠性供電方案。

1. 串聯(lián)備份供電方式(旁路備份方式)ups電源

如上圖3所示，兩種在線工作模式UPS，備機(jī)（UPS2)主機(jī)輸出（UPS1)旁路備份輸入，當(dāng)主機(jī)主逆變器輸出故障轉(zhuǎn)向旁路時(shí)，負(fù)載仍在備用UPS雙備份供電模式的可靠保護(hù)。

2.輸出主從備份方式圖4ups電源

如上圖4所示， UPS以電源為例，兩臺(tái)UPS或者逆變器的輸出同時(shí)送到冗余轉(zhuǎn)換器，然后通過(guò)冗余轉(zhuǎn)換器向負(fù)載供電；通常，冗余轉(zhuǎn)換器允許主輸入的電源 (例如UPS1）對(duì)于負(fù)載電源，當(dāng)主輸入電源故障時(shí)，冗余轉(zhuǎn)換器將負(fù)載快速轉(zhuǎn)移到備份輸入電源，完成負(fù)載的冗余電源；主輸入電源維護(hù)后，冗余轉(zhuǎn)換器將負(fù)載轉(zhuǎn)移回主輸入電源供電模式。任何轉(zhuǎn)換過(guò)程都是不間斷的，以確保負(fù)載設(shè)備的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。

3.冗余并聯(lián)供電圖5ups電源

如上圖五所示UPS電源輸出同時(shí)送到并聯(lián)配電柜直接并聯(lián)，共同分配負(fù)載電流，無(wú)主從關(guān)系。UPS發(fā)生故障時(shí)，機(jī)器將自動(dòng)退出并聯(lián)系統(tǒng)，其余**的負(fù)載電流為UPS電源供電，連續(xù)輸出；故障機(jī)維修后可修復(fù)UPS單元在線并入，繼續(xù)冗余供電負(fù)載，完成并聯(lián)系統(tǒng)的在線熱維護(hù)。

ups電源

三、比較三種提高可靠性的方案

與項(xiàng)目系列備份供電模式輸出相比，備份模式冗余并聯(lián)供電可靠性一般從邏輯關(guān)系開始，不易更換，需要廠家完成，易于更換，用戶可以完成并聯(lián)控制模式；可能，不能更換。

ms5ms0ms相互通信不需要有線并行；無(wú)線并行調(diào)試時(shí)，工作后可取消增容、無(wú)增容、無(wú)增容，特別是增強(qiáng)沖擊載荷啟動(dòng)能力。

產(chǎn)品老化程度存在主從機(jī)老化不一致、主從機(jī)老化不一致、無(wú)負(fù)分為**，不均分為**。一般電流不平衡小于5%。電池壽命一般需要定期更換。一般需要定期更換電池或主機(jī)，以保證電池壽命不需要更換?？删S護(hù)性差，一般需要停機(jī)、在線熱維護(hù)、在線熱維護(hù)。

備份模式一般為1 1，增加時(shí)沒(méi)有實(shí)際意義。一般來(lái)說(shuō)，1 1或1 2可以形式N m形式靈活，系統(tǒng)成本低，一般適用于3-10負(fù)荷KVA 負(fù)載0.5-3KVA 負(fù)載10KVA上述連續(xù)電源UPS通過(guò)不同的方式，是數(shù)字化建設(shè)的可靠電源解決方案UPS電源供電方案的設(shè)計(jì)可以將交流供電系統(tǒng)的可靠性提一個(gè)新的水平，滿足數(shù)字化建設(shè)對(duì)交流電源質(zhì)量的任何要求。





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• 詞條

  詞條說(shuō)明

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  （1）運(yùn)輸電池的主要目的是啟動(dòng)點(diǎn)火，這要求電池具有較強(qiáng)的高倍率、大電流放電性能。目前，運(yùn)輸電池有兩種，即開口富液型和全密封免維護(hù)型，開口富液型正極板設(shè)計(jì)為高銻鉛銻合金板柵（需要定期維護(hù)和補(bǔ)充液），汽車全密封免維護(hù)電池要求正極板柵為多元母合金型，珍貴的汽車或電動(dòng)汽車使用這種全密封型，因?yàn)殚_口富液型（即普通汽車電池）在充電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生更多的酸霧腐蝕車身的金屬部分，而且經(jīng)常需要液體維護(hù)也不方便。普通純鉛

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