DETA蓄电池UPS电源新技术及应用
摘要：UPS电源的规划与运用是日常供电体系运转中的关键问题。本文介绍了UPS电源的基本规划理念，结合其实际运用需求，对规划和运用计划进行了剖析和讨论，并简要说明了其首要运用。
关键词：UPS 蓄电池 不间断电源
引言
电源是一种以电力电子为中心技能的产品。电源是从电力电子运用技能开展而来的。具体来说，电源产品是电力电子子运用技能的具体产品体现。 UPS，即不间断电源，是一种包括储能设备，以逆变器为首要部件，安稳电压和频率输出的电源保护设备。它是电力电子设备的重要组成部分。首要用于为单台计算机、计算机网络体系或其他电力电子设备供给不间断电源。
UPS电源体系设备技能是指依托先进的电源改换技能、数字操控技能、高频开关改换技能、脉宽调制技能、电磁兼容技能、冗余并联技能、智能充放电技能、网络技能、驱动技能和新工艺技能等归纳技能。
UPS电源体系
1.1 UPS电源体系的组成
UPS电源体系由整流、储能、转化和开关操控4部分组成。体系的稳压功能一般由整流器完结。整流设备采用晶闸管或高频开关整流器，具有根据外电源改变操控输出幅值的功能，使外电源发生改变时，其改变应满足体系要求，输出幅值为整流电压基本相同。净化功能由储能电池完结。因为整流器无法消除瞬时脉冲搅扰，整流后的电压中依然存在搅扰脉冲。储能电池除了具有储存直流能量的功能外，就像一个大容量的容器电容器连接在整流器上。等效电容与储能电池的容量成正比。因为电容器两头的电压不能骤变，运用电容器对脉冲的滑润特性来消除脉冲搅扰，起到净化作用，也称为搅扰的屏蔽。频率安稳由转化器完结。频率安稳性取决于转化器振动频率的安稳性。方便UPS电源体系的日常操作和维护。规划了体系作业开关、主机自检毛病后主动旁路开关、维修旁路开关等开关操控。
UPS电源体系首要分为主机和储能电池两部分。额定输出功率的巨细取决于主机部分，并与负载的性质有关。因为UPS电源对不同功能的负载有不同的驱动能力，一般负载功率应满足UPS电源额定功率的70%。负载功率确守时，储能电池容量的挑选首要取决于其后备时刻的长短。这个时刻因每个企业的情况而异，首要由后备电源的接通时刻决议，一般在几分钟或几小时内。
1.2 UPS的三种操作方法
1.2.1后备式
当UPS电源处于正常市电供电时，市电直接为计算机体系供电。当市电中止时，电池为逆变器供电，UPS电源的逆变器为计算机体系供给沟通电源。换句话说，UPS电源的逆变器始终处于计算机体系的备用电源中。
1.2.2在线式
它平常是由市电经由整流器、逆变器对计算机体系供给电源。只有当蓄电池
放电结束时，才由内部操控线路宣布信号操控主动切换环关,转化成市电供电。 因而，对在线式UPS电源而言，在正常情况下，它总是由UPS电源的逆变器对计算机体系供电。这种方法的特点是：消除了来自市电电网的任何电压动摇等搅扰对负载的影响，真正完成了对负载的无搅扰稳压供电。
1.2.3在线互动式
当UPS作业正常时，继电器的操控绕组被鼓励，触点打到电压调整那一端，
输出电压；当出现输出过载、短路或许UPS自身毛病的时候，触点打到旁路，直接与市电接通。逆变器始终处于作业状况，与后备式UPS相比来说，转化时刻十分短 其沟通输出电压安稳性好，充电器由双向改换器组成，充电作用让人
不十分满意，不宜作长延时的。市电供电时，后备式和在线互动式只有一个改换器在作业；在线式有两个改换器同时作业。另外，后备式和在线互动式在调压环
节和电池作业模式时的输出波形不同，前者是准方波，后者输出则为正弦波。
UPS电源中的新技能
3.1 新器件的运用
近年来，跟着铁磁技能的飞速开展，工程师在规划和优化时大大进步了资料的挑选性。在开关电源、电感器、扼流圈和滤波器的规划中，粉芯资料磁芯采用高导磁率资料，经过研磨或喷雾造粒构成粉末。磁芯的磁导率取决于高磁导率资料的颗粒。能够调节颗粒的巨细和密度，以获得不同导磁率的磁芯。粒径越小，直流偏置特性越好，但本钱越高。粉体颗粒之间相互绝缘，因而磁芯固有的散布气隙具有更好的储能能力，特别适用于储能电感运用。
压粉磁芯的散布气隙特性保证了能量储存在整个磁芯体中，使磁芯的温度安稳性更高。但是，传统的开放式气隙铁氧体磁芯因为靠近气隙储存的能量，具有较大的漏感，这使得气隙损耗和电磁搅扰明显添加，有时部分气隙损耗甚至大于气隙损耗。中心自身。因而，磁芯的温度安稳性不是很安稳。优化磁芯的原则是挑选能够满足一切规划方针和要求同时具有最小妥协的资料。假如以本钱为首要考虑，铁粉芯是最佳挑选。假如优先考虑温度安稳性，则应首选 MPP 磁芯。
跟着上述新资料的运用，已经广泛运用于UPS的硅钢电感器和变压器将有时机被替代。从而能够大大进步磁性元件的功率密度和功能水平，也将进步UPS体系的功率密度和功能。
3.2 新电路拓扑的运用
近年来，世界各地的电力电子组织不断推出新的UPS拓扑技能。许多拓扑技能的运用，从根本上改变了UPS体系的规划。新式开关单元改换器具有进步输入输出等效开关频率、下降电感要求、进步并联均流作用等优点。它还将为UPS整流器和逆变器拓扑带来时机。
在通讯电源、DC/DC转化器等范畴，软开关技能得到了广泛的运用。该技能在UPS中的运用能够削减功率器件的损耗，进步可靠性，进步体系功率，改善EMC/EMI功能。
3.3 新体系解决计划的运用
跟着水冷、液冷等技能在其他电力电子产品中的普及，UPS即将进入该技能的运用范畴。PFC整流技能也已广泛运用于中大功率UPS。
很多UPS厂商已经推出了PFC整流器产品。与传统的6脉冲或12脉冲整流器相比，PFC整流带来的技能优势是清楚明了的。进步输入功率因数，下降UPS输入侧电流谐波，使UPS完成绿色理念。在不久的将来，PFC整流将有时机向更高的功率水平开展。
3.4 其他职业技能的嵌入运用
现代UPS电源体系集成了很多来自其他职业的技能。移动通讯和互联网技能的嵌入式运用运用户能够实时监控散布在世界各地的UPS体系。先进的电池检测技能能够检测每块电池的健康状况并给出猜测性报警。先进的毛病检测预警体系，可猜测UPS各子体系运转状况，给出剖析陈述，防患于未然，进步体系可靠性和可用性。
UPS电源体系的运用
3.1运用
根据负载对输出安稳性、开关时刻、输出波形的要求，决议是否挑选在线式、在线交互式、后备式、正弦波、方波等类型的UPS。在线式UPS的输出安稳性和即时呼应能力强于其他两种，对非线性负载和感性负载的适应性也更强。关于一些更精密的设备和更重要的设备，应该运用在线UPS。在一些市电动摇起伏较大的地区，应避免采用交互和备用方法。假如要运用带短延时UPS的发电机，主张运用在线式UPS。
3.2保养
良好的维护能够大大延伸UPS的运用寿命。电池是UPS体系的重要组成部分。它的好坏直接关系到整个UPS体系的可靠性。但是，电池是整个UPS体系中均匀毛病间隔时刻最短的设备。因而，UPS的维护和保养其实首要是UPS内部电池的维护和保养。
结束语
UPS电源具有良好的运用前景。关于专业广电机房的电源管理具有更多的运用优势。在规划和运用过程中，有必要归纳考虑各种问题，结合实际运用需求，确保事务体系继续不间断供电，避免停电事端的发生，影响事务体系的正常作业和运转。很多的运用需求正在推进其技能的不断创新。能够预见，跟着金融、通讯、IT等高端市场需求的不断增长，越来越多的新技能将运用到UPS体系中，UPS体系将向智能化、规模化、绿色化开展。 ，和节能。其他方向的继续开展。