UPS不间断电源是什么?
是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。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提供不间断的电力供应。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立即将机内电池的电能,通过逆变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的功能与作用
UPS是不间断电源(UninterruptiblePowerSystem)的英文名称的缩写,它伴随着计算机的诞生而出现,是计算机常用的设备之一。实际上,UPS是一种含有储能装置,并以逆变器为主要组成部分的恒压恒额的不间断电源。UPS在其发展初期,仅被视为一种备用电源。后来,由于电压浪涌、电压尖峰、电压瞬变、电压跌落、持续过压或者欠压甚至电压中断等电网质量问题,使计算机等设备的电子系统受到干扰,造成敏感元件受损、信息丢失、磁盘程序被冲掉等严重后果,引起的经济损失。因此,UPS日益受到重视,并逐渐发展成一种具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能的电力保护系统。
目前在市场上可以购买到种类繁多的UPS电源设备,其输出功率从500VA到3000kVA不等。当有市电供给UPS的时候,UPS对市电进行稳压(220V±5%)后为计算机供电。此时的UPS是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电。因UPS设计的不同,UPS适应的范围也不同,UPS输出电压在±10-15%的变化一般属正常的计算机使用电压。当市电异常或者中断时,UPS立即将机内电池的电能通过逆变转换供给计算机系统,以维持计算机系统的正常工作并保护计算机的软硬件不受损失。
UPS的分类与特点
UPS电源按其工作方式可分为后备式和在线式两大类,按其输出波形又可分为方波输出和正弦波输出两种。后备式UPS电源在市电正常供电时,市电通过交流旁路通道再经转换开关直接向负载提供电源,机内的逆变器处于停止工作状态。这种UPS电源在实质上相当于一台稳压性能差的市电稳压器。它除了对市电电压的幅度波动有所改善外,对市电电压的频率不稳、波形畸变以及从电网串入的干扰等不良影响基本上没有任何改善。只有当市电供电中断或低于170V时,蓄电池才对UPS的逆变器供电,并向负载提供稳压、稳频的交流电源。后备式UPS电源的优点是运行、噪音低、价格相对便宜,主要适用于市电波动不大、对供电质量要求不高的场合。
在线式UPS电源在市电正常供电时,先将市电交流电源变成直流电源,然后进行脉宽调制、滤波,再将直流电源重新变流电源,即它平时是由交流电经整流后又以逆变器方式向负载提供交流电源。一旦市电中断,立即改由蓄电池以逆变器方式对负载提供交流电源。因此,对在线式UPS电源而言,在正常情况下,无论有无市电,它总是由UPS电源的逆变器对负载供电,这样避免了所有由市电电网电压波动及干扰带来的影响。显而易见,在线式UPS电源的供电质量明显优于后备式UPS电源,因为它可以实现对负载的稳频、稳压供电。
UPS(Uninterrupted Power Supply),即不间断电源,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。
不间断电源广泛应用于:矿山、航天、工业、通讯、、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。
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适应中国电网环境
输出功因0.8-适合负载的发展趋势,实现更强的带载能力。整机达90%,降低UPS的电力损耗,节约用户的使用成本。采用有源功率因数校正技术(PFC),输入功因接近1,大幅减少了对市电电网的污染。应对中国电网要求设计,提供宽广的输入电压范围,能适应恶劣的电网化境;的输入频率范围使UPS能够适应发电机等不同供电设备。
灵活配置,因需而变
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智能电池管理:采用的智能化充电控制方式,根据电池类型和电池的使用状态来选择优的充电方式,使电池的使用寿命得以延长,并定期自动对电池做充放电管理。并且可以根据需要自由选择电池电压(192V或是240V)。用户可根据需要查询和设定相应的UPS控制参数,实现UPS的智能管理。自动识别并适应50/60Hz电源系统,满足不同电源系统的要求。完善的故障保护和告警功能:提供输入、输出过压或欠压,电池过充或低压,过载,短路等完备的故障保护和明晰的报警、故障警示功能。
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提供RS232通讯接口,可用于本地或远程电源管理。提供智能插槽(Intelligent Slot),用户可根据需要加载山特公司的WebPower卡(SNMP卡)、CMC卡、AS400卡(干接点卡)来实现远程管理和功能。
UPS的保护作用表现在对市电电源进行稳压,UPS的输入电压范围比较宽,一般情况是从170V到250V,而输出电源的质量是相当高的,后备式的UPS输出电压在5%~8%,输出频率稳定在1Hz;如图1,在线式UPS输出电压稳定在3%以内,输出频率稳定在0.5Hz。在市电正常时,UPS电源相当于交流市电稳压器;同时市电对蓄电池进行充电,此时也相当于充电器。在市电突然掉电的情况下,UPS自动切换到蓄电池供电,使计算机维持正常工作,保护软硬件不受损害。
UPS电源系统由五部分组成:主路、旁路、电池等电源输入电路,进行AC/DC变换的整流器(REC),进行DC/AC变换的逆变器(INV),逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。