UPS技術(shù)簡介總結(jié)

UPS技術(shù)簡介總結(jié)第1頁/共74頁模塊化UPS技術(shù)簡介

一、概述二、UPS應(yīng)用領(lǐng)域三、UPS分類四、UPS發(fā)展概況五、UPS工作原理六、M系列模塊化UPS技術(shù)簡介七、關(guān)于UPS的標(biāo)準要求八、與同類產(chǎn)品性能比較九、蓄電池十、結(jié)語第2頁/共74頁一、概述UPS（

UninterruptiblePowerSystem），即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。最初是為了適應(yīng)計算機技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，它經(jīng)歷了動態(tài)向靜態(tài)、由晶閘管向IGBT、由模擬控制向數(shù)字化控制等很長的一段發(fā)展過程。主要用于給單臺計算機、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的供電。當(dāng)市電輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負載使用，此時的UPS就是一臺交流第3頁/共74頁市電穩(wěn)壓器，同時它還向系統(tǒng)的電池充電；當(dāng)市電中斷（

事故停電

）時，UPS立即將電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負載繼續(xù)供應(yīng)交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。

UPS電源通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。

目前，UPS經(jīng)過多年的發(fā)展和完善，并隨著大功率、高性能元器件的問世，以及針對計算機等信息技術(shù)設(shè)備對電源質(zhì)量的要求，各類不間斷電源的技術(shù)性能指標(biāo)不斷提高，功能越來越齊全。第4頁/共74頁二、UPS應(yīng)用領(lǐng)域隨著信息經(jīng)濟技術(shù)的飛速發(fā)展，UPS的應(yīng)用更加廣泛，而科學(xué)技術(shù)的日新月異，使UPS的性能愈加完善。由以前的只給計算機供電發(fā)展到今天，已深入到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。在通訊部門、銀行金融管理、辦公自動化管理、航空航天、計算機網(wǎng)絡(luò)直到以信息高速公路為代表的信息產(chǎn)業(yè)中，為確保數(shù)據(jù)傳輸、程序運行和圖像處理的安全，必須使用UPS。第5頁/共74頁UPS不但直接用于計算機上，凡配有計算機的設(shè)備，（如醫(yī)療行業(yè)許多高科技尖端儀器設(shè)備）、醫(yī)院手術(shù)室、軍事通訊系統(tǒng)、雷達站、程控電話系統(tǒng)、自動控制生產(chǎn)線等均使用UPS代替發(fā)電機作后備供電使用。

近幾年，模塊化UPS由于性能穩(wěn)定可靠，因此在銀行、醫(yī)療、工業(yè)、交通、廣電、科研院所等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

第6頁/共74頁按工作原理分：動態(tài)式：帶有直-交流發(fā)電機的所謂動態(tài)發(fā)電機組的UPS；靜態(tài)式：后備式（OFFLINE）、在線式（ONLINE）

在線互動式（ONLINEINTERACTIVE）。按輸入輸出方式分：單相輸入/單相輸出；單相輸入/三相輸出；三相輸入/單相輸出；三相輸入/三相輸出；三、UPS的分類第7頁/共74頁按容量分：小功率5KVA以下

；中功率5KVA~30KVA；大功率30KVA以上；根據(jù)后備時間：標(biāo)準機、長效機第8頁/共74頁四、UPS發(fā)展概況早期的UPS被稱為旋轉(zhuǎn)式（動態(tài)）UPS，是由整流器、電池、直流電動機、柴（汽）油機、飛輪和發(fā)電機組成。系統(tǒng)龐大，操作不便，而且效率低，噪聲大，電力品質(zhì)不高。隨著電腦網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療器械和精密儀器的不斷涌現(xiàn)及大量應(yīng)用，旋轉(zhuǎn)式UPS已難以滿足要求，所以靜態(tài)變換（電池式）式UPS便應(yīng)運而生，這是我們目前最常見到的UPS類型，也是絕大多數(shù)人對于UPS的概念。第9頁/共74頁國外UPS已有多年的發(fā)展歷史。

隨著電力電子和微電子技術(shù)的進步，使得UPS產(chǎn)品不斷推陳出新，其供電系統(tǒng)越來越完善，體積越來越小，重量越來越輕，且具有完備的自身保護、智能管理和網(wǎng)絡(luò)通訊等功能。

國外主流品牌如：APC（美國電力轉(zhuǎn)換集團，創(chuàng)于1981年，全球最大的UPS供應(yīng)商之一）1995年底APC進入中國，目前已擁有北京、上海、廣州、成都、西安、國外UPS發(fā)展簡況第10頁/共74頁沈陽辦事處。1998年APC蘇州工廠創(chuàng)立，多年的發(fā)展，使APC成為業(yè)界無庸置疑的領(lǐng)導(dǎo)者和高可用電源保護的專家，APC至今連續(xù)三年蟬聯(lián)中國UPS市場第一的桂冠，2007年被施耐德收購。艾默生Emerson（美國大型跨國集團，于1980年，全球領(lǐng)先的工程技術(shù)解決方案提供商，世界500強企業(yè)）是一家多元化的全球制造和技術(shù)公司，艾默生已超過14萬雇員和大約265名世界各地的制造業(yè)。第11頁/共74頁梅蘭日蘭MGE（世界上領(lǐng)先的配電品牌，隸屬于施耐德電氣集團）配電領(lǐng)域的國際標(biāo)準主要開拓者。

施耐德UPS屬世界上領(lǐng)先的品牌，全球能效管理專家。施耐德電氣（SchneiderElectric）為100多個國家的能源及基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)、數(shù)據(jù)中心及網(wǎng)絡(luò)、樓宇和住宅市場提供整體解決方案，其中在能源與基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)過程控制、樓宇自動化和數(shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡(luò)等市場處于世界領(lǐng)先地位，在住宅應(yīng)用領(lǐng)域也擁有強大的市場能力。第12頁/共74頁美國APC進入中國后引領(lǐng)中國的UPS市場，經(jīng)歷了從配件產(chǎn)品、到主流渠道，繼而成為一個龐大電源保護產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段。目前國內(nèi)的UPS生產(chǎn)廠家比較多，主要有廈門科華、深圳科士達、北京動力源、廣東易事特、廣州柏克等。模塊化UPS的主流廠商，先控捷聯(lián)、英飛騰、志成冠軍等。

廈門科華恒盛股份有限公司（簡稱科華）中國本土最大的高端UPS電源制造商之一，成立于1999年，是以研國內(nèi)UPS發(fā)展簡況第13頁/共74頁究電力電子技術(shù)為核心的

高科技企業(yè)，是“重點國家級火炬計劃項目（UPS）”

的承擔(dān)者。

深圳科士達科技股份有限公司，成立于1993年專注于電力電子及新能源領(lǐng)域，產(chǎn)品涵蓋UPS不間斷電源、逆變電源、機房一體化設(shè)備、太陽能光伏逆變器的國家級高新技術(shù)企業(yè)，中國領(lǐng)先的機房一體化集成制造商。先控捷聯(lián)電源（SCUPower）設(shè)備有限公司，是擁有數(shù)十年研發(fā)、制造、銷售電源保護裝置的專業(yè)經(jīng)驗的國家級高新技術(shù)企業(yè)。第14頁/共74頁近幾年，先控專注于模塊化UPS電源產(chǎn)品的制造，單臺模塊容量有3KVA、5KVA、6KVA、10KVA、15KVA、20KVA、25KV、40KVA多種，單套系統(tǒng)容量從3KVA到640KVA多種產(chǎn)品一應(yīng)俱全。先控從模塊化UPS到電池、配電柜等配套產(chǎn)品種類齊全。CMS--640是先控研制的第五代模塊化不間斷電源產(chǎn)品，是模塊化UPS領(lǐng)域功率密度最大、容量最大的產(chǎn)品，該系統(tǒng)可實現(xiàn)4臺并聯(lián)，使系統(tǒng)的最大容量可擴展至2560KVA。第15頁/共74頁

廣東志成冠軍集團有限公司始創(chuàng)于1992年8月是一家集科、工、貿(mào)、投資于一體的國家火炬計劃重點高新技術(shù)企業(yè)，也是國內(nèi)模塊化UPS的主流生產(chǎn)廠商之一。第16頁/共74頁UPS技術(shù)現(xiàn)狀隨著高速功率開關(guān)器件、高頻磁性元件的出現(xiàn)，高頻變換技術(shù)廣泛應(yīng)用于中、小功率UPS中，其拓撲結(jié)構(gòu)和控制方法獲得了空前的發(fā)展。采用高頻鐵氧體磁芯變壓器代替硅鋼片鐵心的工頻變壓器，使不間斷電源的體積和重量大大地減小。采用軟件諧波調(diào)節(jié)器或新型高頻開關(guān)控制的整流器等技術(shù)，對不間斷電源的輸入電流進行功率因數(shù)調(diào)整，使不間斷電源的輸入功率因數(shù)可高達f=0.99，大大提高電能的利用率，同時還可以在技術(shù)上第17頁/共74頁消除了傳統(tǒng)的不間斷電源對市電電網(wǎng)可能產(chǎn)生的諧波干擾。高頻變換電路拓撲采取與傳統(tǒng)UPS完全不同的形式，它集高頻功率變換技術(shù)、功率因數(shù)校正技術(shù)（PFC）、微處理器控制于一體的UPS。實現(xiàn)了更高的能量轉(zhuǎn)換效率和功率密度。

近幾年，UPS正向高頻化、小型化、智能化、模塊化、低成本、高可靠性方向發(fā)展。

第18頁/共74頁笨重損耗大輸入功率因數(shù)低電流諧波輸入電壓失真體積大、重量重、價格高輸入電流諧波大，造成電網(wǎng)電壓畸變效率低傳統(tǒng)UPS技術(shù)線路第19頁/共74頁6/12脈沖整流器電流諧波電壓失真?zhèn)鹘y(tǒng)的UPS和開關(guān)電源設(shè)備都會產(chǎn)生電流諧波反饋，大量電流諧波注入電網(wǎng)，造成電網(wǎng)電壓畸變

占用電網(wǎng)容量增加線路損耗電網(wǎng)諧振增大零線電流開關(guān)器件誤動作損壞其他用戶設(shè)備對電網(wǎng)的污染及危害第20頁/共74頁2112脈沖整流(8%THDi)6脈沖＋濾波器(10%THDi)有源濾波器(THM)(3-10%THDi)APFC整流技術(shù)一步到位(4%THDi)升壓整流技術(shù)(8-10%THDi)治理電流諧波方案6脈沖(30%THDi)12脈沖整流＋濾波器(5-7%THDi)有源或者無源濾波器來降諧波第21頁/共74頁輸入功率因數(shù)高輸入電流諧波小效率較高體積較小容量小，國產(chǎn)品牌一般小于20kVA,少數(shù)僅達80kVA高頻UPS的技術(shù)線路諧波沒了，沒污染PFC升壓，省了隔離變壓器第22頁/共74頁后備式和在線式UPS的原理框圖分別見圖1、2所示。五、UPS的工作原理圖1后備式圖2在線式第23頁/共74頁從原理上看，在線式UPS同后備式UPS的主要區(qū)別在于，后備式UPS在有市電時，僅對市電進行穩(wěn)壓，逆變器不工作，處于等待狀態(tài)，當(dāng)市電異常時，后備式UPS會迅速切換到逆變狀態(tài)，將電池電能逆變成為交流電對負載繼續(xù)供電，因此后備式UPS在由市電轉(zhuǎn)逆工作時會有一段轉(zhuǎn)換時間，一般小于10ms。

而在線式UPS開機后逆變器始終處于工作狀態(tài)，因此在市電異常轉(zhuǎn)電池放電時沒有中斷時間，即0中斷。第24頁/共74頁在線式UPS采用雙變換技術(shù)，輸出電能質(zhì)量高。不論市電正常與否，負載的全部功率都有逆變器給出，由于使用IGBT，逆變器一定會采用SPWM技術(shù)，且盡量提高調(diào)制頻率來減小輸出諧波分量，并通過輸出反饋控制，可向負載提供電壓穩(wěn)定度高，波形畸變率小，頻率穩(wěn)定以及動態(tài)響應(yīng)速度快的高質(zhì)量的供電電壓。目前大容量UPS都采用在線雙變換電路拓撲。第25頁/共74頁UPS除了以上兩種類型外，還有一種稱為在線互動式。圖3在線互動式UPS原理框圖第26頁/共74頁

在線互動式，即逆變器雙向工作。當(dāng)交流輸入電源正常時，逆變器反相工作給電池充電，停電時轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開，電池提供輸出。同后備式UPS相比，由于該UPS的逆變器和輸出總是處于連通狀態(tài)，因而它能對電源起到濾波及削波作用。逆變器還有穩(wěn)壓、調(diào)壓作用，否則電壓過低會強迫UPS切換到電池供電方式，因而這種UPS在電源質(zhì)量很差的地方照樣能正常運行。逆變器的設(shè)計使得即使它發(fā)生故障，仍然能由交流輸入電源直接提供輸出，消除“一處失靈，全局崩潰”的隱患，有效第27頁/共74頁地提供了兩個獨立的電源通道。在線互動式UPS效率很高，即逆變器處于熱備用狀態(tài)，正弦波輸出。同時兼有對電池充電的功能。提高了后備式UPS的功率容量，縮短了市電掉電時的轉(zhuǎn)換時間，加強了對輸出電壓的濾波作用。具有輸入電壓范圍寬及自動調(diào)壓功能，包括在線升壓與降壓。它集在線式優(yōu)點，去掉后備式的缺點。第28頁/共74頁六、模塊化UPS技術(shù)簡介“航天青半”

UPS電源類產(chǎn)品規(guī)格齊全，目前已形成系列化、標(biāo)準化。產(chǎn)品功率范圍在10KVA-300KVA。通過模塊化UPS

標(biāo)準YD／T2165-2010認證，且技術(shù)指標(biāo)均達I類。產(chǎn)品具有多制式，完全刷新了傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)輸入、輸出相位固定的單一性，滿足所有場合下的供電需求。最具優(yōu)勢的產(chǎn)品為M1、M25、M3系列模塊化UPS。第29頁/共74頁30M系列模塊化UPS榮譽資質(zhì)首家通過YD／T2165-2010模塊化UPS標(biāo)準：

各項指標(biāo)為Ⅰ類標(biāo)準通過中國節(jié)能產(chǎn)品認證

1項發(fā)明專利

2項新型實用專利

3項軟件著作權(quán)第30頁/共74頁產(chǎn)品主要特性寬輸入電壓范圍，對電網(wǎng)有很好的適用性標(biāo)準正弦波輸出，鎖相

期間為市電頻率全面負載適用性，可帶馬達等感性、容性、阻性及混合負載智能化電池

管理，有效延長電池使用壽命航天青半創(chuàng)新科技優(yōu)化三電平逆變技術(shù)熱拔插并機技術(shù)智能化數(shù)字控制虛擬阻抗并聯(lián)技術(shù)APFC整流技術(shù)智能風(fēng)扇冷卻設(shè)計ABM電池管理智能監(jiān)控系統(tǒng)模塊標(biāo)準化設(shè)計第31頁/共74頁

1、高可靠設(shè)計◆模塊化設(shè)計：系統(tǒng)由監(jiān)控模塊、功率模塊、配電單元

等組成，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠；

◆N+X冗余設(shè)計：

功率模塊采用并聯(lián)冗余，消除了系統(tǒng)

中的單點故障瓶頸；X為多配置的熱備份功率模塊?！舴稚⑦壿嬁刂疲焊鞴β誓K均獨立控制，冗余性好

；

◆虛擬阻抗并聯(lián)設(shè)計：通過為逆變器提供電壓指令值，產(chǎn)生

一個等效電阻，限制模塊之間的環(huán)流；◆兩種逆變模式運行：低電壓輸入時，整流逆變和電池逆

變可同時工作，使輸出不降額，并延長電池放電時間。

第32頁/共74頁2、綠色節(jié)能◆APFC整流技術(shù)：采用IGBT整流設(shè)計，輸入功率因數(shù)高，

低諧波電流，減小無功損耗；◆高效拓撲結(jié)構(gòu)：采用三電平逆變技術(shù)，減小電流的開

關(guān)損耗、電感損耗和諧波電流；◆智能風(fēng)扇冷卻：根據(jù)負載功率大小自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，

節(jié)能降噪。

蓄電池冷啟動：最低1:1匹配發(fā)電機供電。（通常發(fā)電機配比，高頻機2：1，工頻機3：1）第33頁/共74頁34APFC整流設(shè)計（主動式）第34頁/共74頁35低能耗設(shè)計（電路拓撲）逆變器三電平拓撲旁路切換拓撲第35頁/共74頁36采用32位全數(shù)字化DSP控制

集成度高，簡化電路結(jié)構(gòu)，降低故障率。處理速度快，事件處理及時、準確。避免了模擬控制固有的硬件差異及參數(shù)漂移等缺陷。DSP三相獨立數(shù)字控制，帶不平衡負載能力強，輸出

電壓失真度極低。整機內(nèi)部無任何電位器！第36頁/共74頁M1系列模塊化UPS功率模塊顯示模塊配電單元旁路模塊功率模塊容量：10kVA/8kW效率：94%支持雙電源供電多制式工作：支持3/1、3/3、1/1、1/3支持遠程監(jiān)控最大容量：120kVA支持熱拔插運行第37頁/共74頁M1系列模塊化UPS系統(tǒng)構(gòu)造38PFC整流及充電逆變旁路模塊旁路逆變切換功率模塊支持雙電源供電第38頁/共74頁雙電源輸入結(jié)構(gòu)圖單電源輸入易于設(shè)計和安裝，但其容錯性不如分別提供整流器

單獨輸入和旁路輸入的雙入UPS。單電源輸入系統(tǒng)的輸入斷路器或開關(guān)可能出現(xiàn)單點故障。第39頁/共74頁M1系列模塊化UPS主機規(guī)格M1A-G30kVA（3模塊）M1A-G60kVA（6模塊）M1A-G120kVA（10／12模塊）第40頁/共74頁41M25／M3系列模塊化UPS功率模塊旁路模塊觸摸屏顯示配電單元功率模塊容量：25kVA／25kW30kVA／27kW效率：95%電池靈活配置（30~50節(jié)）支持無旁路模塊運行支持遠程監(jiān)控最大容量：250kVA300kVA支持4機架并聯(lián)

正負電池供電，并機共用第41頁/共74頁M25／M3系列UPS系統(tǒng)構(gòu)造42電池接入輸入側(cè)逆變直接輸出整機無任何單點故障第42頁/共74頁43M25系列模塊化UPS主機規(guī)格M25-T125kVA（5模塊）M25-T200kVA（8／10模塊）M25-T75kVA（3模塊）第43頁/共74頁44M3-T150kVA（5模塊）M3-T240kVA（8／10模塊）M3-T90kVA（3模塊）M3系列模塊化UPS主機規(guī)格第44頁/共74頁45觸摸式大屏顯示LED+LCD

人機交互式界面

顯控軟件管理功能通訊口設(shè)計（M1）M系列主要結(jié)構(gòu)M1系列顯示模塊M25/M3系列顯示模塊第45頁/共74頁46M系列主要結(jié)構(gòu)M1系列功率模塊10KVA在線式雙變換技術(shù)，標(biāo)準正弦波交流電壓輸出，確保輸出質(zhì)量采用多級分散式控制技術(shù)，在線更換而不影響系統(tǒng)運行，可完全抑制電網(wǎng)中各種浪涌干擾對設(shè)備和負載的沖擊模塊內(nèi)部具備完整的

UPS功能，集整流、逆變、充電和控制于一體，具備完善的保護功能及智能通信接口

具有熱插拔功能，允許在不關(guān)閉系統(tǒng)、不切斷電源的情況下取出和更換模塊便于現(xiàn)場維護，易于擴容M25／M3系列功率模塊25KVA／

30KVA第46頁/共74頁47M系列主要結(jié)構(gòu)M1系列旁路模塊M25/M3系列旁路模塊

可靠性高，過載能力強：1000%，1分鐘切換時間：＜1ms具備很強自檢、互鎖、保護功能

可靠性高，過載能力強：1000%，10ms切換時間：0ms具備很強自檢、互鎖、保護功能通訊口設(shè)計（M25／M3）第47頁/共74頁48M系列主要結(jié)構(gòu)

雙

DSP+雙CPLD全數(shù)字

化控制強大的運算能力可以將傳

統(tǒng)UPS中大部分由硬件

完成的控制功能全部由軟

件實現(xiàn)，真正實現(xiàn)全數(shù)字

化控制。第48頁/共74頁49類型接線方式輸入市電電池節(jié)數(shù)電壓旁路切換時間輸出功率因數(shù)安裝維護并機情況最大單機容量M1多制式1/11/33/13/3標(biāo)配雙路市電輸入64節(jié)/組(不可調(diào))±384V＜1ms0.8顯示模塊功率模塊可熱插拔不能并機120KVAM253/3標(biāo)配單路市電輸入選配雙路市電輸入40節(jié)/組30～50節(jié)(可選)01功率模塊旁路模塊可熱插拔可4機并聯(lián)250KVAM30.9300KVAM1、M25、M3系列模塊化UPS不同點第49頁/共74頁50電流諧波污染的標(biāo)準要求標(biāo)準傳統(tǒng)UPSYD/T1095-2008模塊化UPSYD/T2165-2010指標(biāo)1類產(chǎn)品（APFC整流器）2類產(chǎn)品（12脈沖+輸入濾波）3類產(chǎn)品（6脈沖+輸入濾波）APFC整流器輸入功率因數(shù)≥0.95≥0.90≥0.85≥0.95（半載）≥0.99（滿載）輸入電流諧波總失真度＜5%＜15%＜<25%≤10%（半載）≤5%（滿載）七、關(guān)于UPS的標(biāo)準要求第50頁/共74頁51UPS效率的標(biāo)準指標(biāo)要求標(biāo)準指標(biāo)傳統(tǒng)UPSYD/T1095-2008模塊化UPSYD/T2165-2010效率(%)(滿載)效率(%)(半載)效率(%)(滿載)效率(%)(半載)＜10kVA≥82≥87≥83≥10kVA≥90≥88≥92≥90第51頁/共74頁52UPS輸出性能的標(biāo)準要求標(biāo)準要求模塊化UPSYD／T2165-2010傳統(tǒng)UPSYD／T1095-20081類2類3類輸出電壓精度≤±1%

≤±2%（3%）≤±5%輸出電壓波形失真度線性負載≤±2%

≤±3%≤±5%非線性負載≤±4%

≤±6%≤±8%電壓瞬變恢復(fù)時間（mS）≤20≤40≤60第52頁/共74頁53與同類模塊化UPS諧波性能對比輸入功率因數(shù)輸入電流諧波半載滿載半載滿載航天青半M1（10kVA）0.9910.9974.0%4.3%航天青半M25（25kVA）0.9950.9994.6%4.3%航天青半M3（30kVA）0.9970.9994.1%4.5%“先控”公司20kVA模塊0.9994.1%“英飛騰”公司10kVA模塊0.9956.67%“志成冠軍”公司20kVA模塊0.9968.7%“艾默生”公司30kVA模塊報告0.9992.37%測試：THDui=4%0.9950.99722.9%12.1%八、同類產(chǎn)品性能比較第53頁/共74頁54與同類模塊化UPS帶負載能力比較輸出功率因數(shù)過載能力（分鐘）輸出電壓不平衡度（不平衡負載）航天青半M1（10kVA）0.810（1類）1.0%航天青半M25（25kVA）110（1類）0.8%航天青半M3（30kVA）0.910（1類）0.3%“先控”公司20kVA模塊0.81.5（2類）2.35%“英飛騰”公司10kVA模塊0.81.0（2類）1.3%“志成冠軍”公司20kVA模塊0.7510（1類）0.3%“艾默生”公司30kVA模塊報告110（1類）3.14%實測110（1類）2.1%注：不平衡度3%時，有一相會到212V，另外兩相會到227V左右第54頁/共74頁55與其他模塊化UPS效率比較

半載效率（%）滿載效率（%）平均效率（%）航天青半M1（10kVA）93.993.892.7（<200kVA）航天青半M25（25kVA）94.994.993.1（<400kVA）航天青半M3（30kVA）95.094.993.1（<400kVA）“先控”公司20kVA模塊9593.06“英飛騰”公司10kVA模塊90.3692.2“志成冠軍”公司20kVA模塊91.9“艾默生”公司30kVA模塊報告96.0實測95.394.9第55頁/共74頁56與其他模塊化輸出性能比較輸出電壓精度（%）輸出電壓波形失真度（%）電壓瞬變恢復(fù)時間（ms）線性負載非線性負載航天青半M1（10kVA）1類(-0.6～0.3)1類(1.2)1類(3.3)1類(0)航天青半M25（25kVA）1類(-0.5～0）1類(1.3)1類(2.5)1類(0)航天青半M3（30kVA）1類(-0.6～0）1類(1.3)1類(2.6)1類(10)“先控”20kVA模塊2類(-1.1～2.4)2類(2.57)2類(6.0)1類(0)“英飛騰”10kVA模塊2類(-0.9～1.8)2類(2.07)2類(4.67)3類(60)“志成冠軍”20kVA模塊1類(-0.2～0.4)1類(0.8)2類(5.9)2類(40)“艾默生”30kVA模塊報告1類（0～0.4）1類(0.8)

1類(10)測試1類（0～0.4）1類(0.7)2類(4.5)1類(10)第56頁/共74頁571、概述

蓄電池是UPS系統(tǒng)中的一個重要組成部分，備用時間作為UPS系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)，其可靠程度取決于蓄電池性能，它也是整個UPS系統(tǒng)中平均無故障時間（MTBF）最短的一種器件。如果能夠正確使用和維護，就能夠延長其使用壽命，反之其使用壽命會大大縮短。九、蓄電池第57頁/共74頁582、蓄電池的種類及特點種類概

述優(yōu)

缺

點鉛酸電池一般型電池，也稱為汽車用電池

2、需加水維護

3、期望壽命1～3年充放電時會產(chǎn)生氫氣，安置地點須設(shè)置

排風(fēng)管以免造成危險

電解液呈酸性，腐蝕金屬，需加水維護

價格低廉

鉛酸免維護電池1、新型電池

2、無需加水

3、期望壽命為5～7年

密封式充電不會產(chǎn)生任何有害氣體

擺設(shè)容易，不需考慮地點通風(fēng)問題

免保養(yǎng)，免維護

放電率高，特性穩(wěn)定

價格較高鎳鎘電池高級電池，用于特殊場合及特殊設(shè)備上2、需加水3、期望壽命20～40年水為介質(zhì)，充放電不會產(chǎn)生有害氣體失水率低，但需要固定時加水及保養(yǎng)放電特性最佳可放置于任何惡劣環(huán)境，

價格極高第58頁/共74頁593、蓄電池的外特性

目前在UPS電源中所采用的小型鉛酸電池。

電池上標(biāo)識“12V，100AH／20HR”其中，12V表示電池的電壓；100AH是電池的標(biāo)準容量，是電流與時間的乘積；20HR是電池的放電速率C，可以理解為最大輸出功率。100AH／20HR=5A，表示允許最大輸出電流為5A，電池的放電電流越小，電池輸出電壓維持穩(wěn)定的時間越長；放電電流越大，電池維持其輸出電壓穩(wěn)定能力也差。第59頁/共74頁604、蓄電池的充電

新的蓄電池在安裝完畢后，一般要進行一次較長時間的充電，這叫初充電（通常蓄電池出廠已完成初充電）。蓄電池在放電終了后可進行再充電，這叫正常充電。正常充電時，采用三階段充電方式，即第一階段為大電流恒流充電，快速回充90%的電量，第二階段恒壓充電，活化電池特性并將電池完全充滿，第三階段轉(zhuǎn)為浮充階段，保持電池容量。智能電池管理智能電池充電管理：電池放電后，系統(tǒng)采用第60頁/共74頁61所謂連續(xù)浮充制是指充電用的整流器和蓄電池是以并聯(lián)供電的方式來運行的。在浮充的過程中，負載電流全部用整流器供給，這時蓄電池接受來自整流器的部分電流作為補充電池組自身的局部放電的消耗。蓄電池對負載不輸出任何能量，在電路中只起平滑濾波的作用。連續(xù)浮充除了經(jīng)常保持一微小充電電流以補償電池自身的局部放電外，另一方面，當(dāng)UPS的負載突然增加時，蓄電池還可以在短期內(nèi)提供很大的放電電流，有利于改善UPS的瞬態(tài)響應(yīng)特性。第61頁/共74頁625、備用時間及電池容量計算

蓄電池的最大放電電流可由下式計算：I=Pcosφ／ηEi其中P---是UPS電源的標(biāo)稱輸出功率。cosφ：是負載的功率因數(shù)，一般取為0.8。η：是逆變器的效率，一般也取為0.8，在無輸出變壓

器高頻UPS中，取為0.9。Ei：是蓄電池的放電終了電壓，高頻UPS標(biāo)準配置是12V，其浮充電壓為13.7V；放電終了電壓10.5V。第62頁/共74頁636、蓄電池的檢查和維護

蓄電池都會有自放電現(xiàn)象，如果長期放置不用，會使能量損失掉，因此需定期進行充放電。免維護電池由于采用吸收式電解液系統(tǒng)，在正常使用時不需要人工進行專門的維護工作，電池不會產(chǎn)生任何氣體，但是如果使用不當(dāng)，造成電池過充電，就會產(chǎn)生氣體，此時電池內(nèi)壓就會增大,會將電池上的壓力閥頂開，嚴重的會使電池鼓漲、變形、漏液甚至破裂，這些現(xiàn)象都可以從外觀上判斷出來，如發(fā)現(xiàn)上述情況應(yīng)立即更換電池。第63頁/共74頁641）電池安裝電池應(yīng)安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方，并避免受到陽光、加熱器或其他輻射熱源的影響。電池正立放置,不可傾斜角度，每個電池間端子連接要牢固。2）環(huán)境溫度環(huán)境溫度對電池的影響較大，溫度過高，會使電池過充電產(chǎn)生氣體，溫度過低，則會使電池充電不足，影響電池的使用壽命。因此，要求環(huán)境溫度在25℃左右，UPS的浮充電壓值通常是按此溫度來設(shè)定的。7、蓄電池的使用第64頁/共74頁653）充放電電流電池充放電電流一般以C來表示，C的實際值與電池容量有關(guān)。例如：100AH的電池，松下鉛酸免維護電池的最