蓄電池式不間斷電源 自二十世紀六十年代美國通用電氣公司研究生產不間斷電源以來,不間斷電源一直在被改進,但是其基本原理沒有重大變化。 現代的不間斷電源由電池組、逆變器和控制電路組成,一端連接電網另一端連接電器負載。在電網電壓正常的情況下,不間斷電源利用電網電源為自身充電,在電網出現異常的時候,不間斷電源將存儲于電池中的電能釋放,供負載使用。它按工作方式通常分為在線式和后備式(亦稱為離線式)兩種;按輸出波形可分為正弦型、近似正弦型(用階梯方波來擬合正弦波)等。
UPS電源系統由五部分組成:主路、旁路、電池等電源輸入電路,進行AC/DC變換的整流器(REC),進行DC/AC變換的逆變器(INV),逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統的穩壓功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高頻開關整流器,本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當外電發生變化時(該變化應滿足系統要求),輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成,由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外,對整流器來說就像接了一只大容器電容器,其等效電容量的大小,與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了凈化功能,也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩定則由變換器來完成,頻率穩定度取決于變換器的振蕩頻率的穩定程度。為方便UPS電源系統的日常操作與維護,設計了系統工作開關,主機自檢故障后的自動旁路開關,檢修旁路開關等開關控制。
相比傳統的工頻UPS,高頻UPS 采用功率因數校正和高頻軟開關技術,省去了工頻電能轉換環節,因此運行效率更高、對電網的諧波污染及無功消耗極小,完全能夠滿足國內外相關電力行業的標準要求。此外,高頻電能變換裝置在減小磁性部件體積和重量、降低制造成本、遏制運行噪音、節能環保等方面效果顯著,因此越來越受到用戶認可。
模塊化UPS有什么優勢,主要有三個方面:
1、安裝簡單,擴容方便,節約投資
模塊化UPS采用模塊化結構,可以方便地安裝和擴容,只需要增加模塊就可以了。在信息機房供電系統建設初期,會對UPS的容量需求產生錯誤的、過低或過高的估計,模塊化UPS通過可擴容的模塊結構可以有效解決這一問題。
2、并聯冗余,運行穩定,可靠性高
在模塊化UPS中,功率模塊部分是并聯冗余的,即功率部分是由許多模塊并聯在一起,它們不分主從,互不依賴,并且均分負載。每個模塊都配有輸入、輸出保險和輸入、輸出繼電器,即使有一個模塊發生故障也能夠自己退出整個系統,不影響整個系統工作。
在模塊化UPS系統中,用戶只需要購買相應的功率模塊,即可實現“N + X”的故障冗余,因此相對于傳統UPS的“N+1”模式,容錯率大大提高。
3、維修方便,在線處理,可用性高
傳統的UPS在出現故障的情況下,都需要專業技術人員到現場維修。如果采用模塊化UPS ,因為所有的模塊都是采用熱插拔,所以不需要專業的技術人員,只要有備用模塊,用戶也可以自己進行維護。有故障可以拔下故障模塊,換上備用模塊,整個過程只需要幾分鐘,機架式模塊化UPS在功率器件技術和制造工藝方面繼承了傳統UPS技術發展的成果,但在系統架構方面,以多模塊并聯為基礎,不僅實現了系統模塊的熱插拔,而且更好地處理了系統模塊獨立運作、相互協作和平穩轉換的關系。
