UPS電源技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用及未來展望

萬雅芬

【摘要】 UPS是一種不間斷的蓄電池供電裝置。作為一種獨立電源，UPS電源因其高質(zhì)量和可靠性被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。對此，本文將從UPS電源技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)展方向以及未來的應(yīng)用展望三方面做出一定的說明，以期為UPS電源技術(shù)的推廣提供理論支撐。

【關(guān)鍵詞】 UPS電源 發(fā)展方向 數(shù)字化

UPS是一種不間斷的供電裝置或電源，自帶電能儲存功能。UPS由逆變器、電源保護設(shè)備等組件組成，主要應(yīng)用于電腦設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等需要不間斷供電的設(shè)備。現(xiàn)實生活中有很多場所、很多設(shè)備需可靠、穩(wěn)定的供電服務(wù)，UPS作為一種新型電源，應(yīng)用了半導(dǎo)體、綜合性的自動控制、微處理器等技術(shù)，既實現(xiàn)了節(jié)能減排又保證了各種場合對供電的的高質(zhì)量要求，故其應(yīng)用前景十分良好。

一、UPS電源技術(shù)說明

UPS是由蓄電池、逆變器、整流器、逆變器和交流靜態(tài)開關(guān)組成的獨立電源，其質(zhì)量與可靠性均十分優(yōu)秀。UPS電源技術(shù)包括電源變換、電源冗余、蓄電池發(fā)展等技術(shù)。市電經(jīng)過整流器變?yōu)橹绷麟娏鲗π铍姵馗〕潆姡滞瑫r經(jīng)過逆變器輸出高質(zhì)量的交流電源作為重要負載，使其不受市電電壓及頻率的干擾。當(dāng)市電斷供后，電源第一時間切換至蓄電池組，由蓄電池繼續(xù)供電。近幾年，為滿足人們對UPS性能的高要求，UPS電源技術(shù)又取得了一些新的發(fā)展，如網(wǎng)絡(luò)智能化UPS、全數(shù)字化UPS等。

二、UPS電源技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展

1、應(yīng)用現(xiàn)狀。1.認可度高。利用UPS電源來提高供電系統(tǒng)的實用性，已得到業(yè)界廣泛認可，UPS電源的市場也已經(jīng)逐步趨向成熟。同時，用戶對借助UPS電源來提高供電質(zhì)量的方法已經(jīng)有了足夠的重視。2.衡量標(biāo)準(zhǔn)變化。目前，市場上各種規(guī)格的UPS基本上可以滿足供電要求，性能這一電源衡量標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不再是衡量UPS電源的主要指標(biāo)。3.安全和可靠性有待提高。安全性與可靠性是當(dāng)前UPS電源需要繼續(xù)完善的方面，供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障是難以避免的，只能盡可能的降低故障率。4.故障修復(fù)緩慢。UPS電源供電系統(tǒng)在發(fā)生故障之后，常因系統(tǒng)太過復(fù)雜、供應(yīng)商反應(yīng)速度慢、備用配件儲備不組、維修技術(shù)人員的水平和工作經(jīng)驗少、故障原因查找分析困難等而使得故障得不到及時修復(fù)，甚至還有些故障無法找到引發(fā)故障的原因。5.欠缺專業(yè)維護人員。據(jù)統(tǒng)計，在UPS電源故障總數(shù)數(shù)據(jù)中，有一半以上是由于配電系統(tǒng)其它環(huán)節(jié)存在操作不當(dāng)、安裝不當(dāng)?shù)膯栴}。因此，要在提高設(shè)備質(zhì)量以及提高技術(shù)的同時，重視技術(shù)人員的專業(yè)化培訓(xùn)。

2、發(fā)展趨勢。近些年，人們對UPS電源性能的要求越來越高，促使UPS電源技術(shù)不斷改進和完善，進而衍生出了許多全新的UPS電源產(chǎn)品，這些電源產(chǎn)品融合了當(dāng)前電力領(lǐng)域最新的科技成果和技術(shù)理念，使得UPS電源的各方面性能獲得大幅提升。具體來講，目前UPS電源技術(shù)的發(fā)展趨勢主要為高頻化、全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)智能化、綠色化等。

三、UPS電源的分類

1、在線式UPS電源。在在線式UPS電源中，逆變器同時與市電和負載并聯(lián)，可以起到后備電源的功效，同時還能給蓄電池充電。當(dāng)使用市電時，負載所需全部電能均由市電直接供應(yīng)，逆變器不會對電能進行任何形式的轉(zhuǎn)換處理；一旦市電斷供，由逆變器繼續(xù)為負載供電。這種UPS電源具有以下優(yōu)點：構(gòu)造簡單、便于使用、易于檢修、運行高效、費用低廉、工作可靠，可以滿足一些特定條件下的負載使用要求，尤其是一些使用分布式供電的計算機裝置。這類UPS電源的缺點也很明顯，如穩(wěn)壓性能較差，動態(tài)響應(yīng)比較慢，對于電源諧波等內(nèi)外干擾的抵抗能力較差。

2、后備式UPS電源。即逆變器僅簡單的并聯(lián)連接在市電和負載之間作為備用的電源。這種UPS電源可以在市電完全正常的時候直接供電，逆變器不會做任何的電能變換，蓄電池則由獨立的充電器來供電；當(dāng)市電不正常的時候，負載則完全的由逆變器來提供電能。這種被動后備式UPS的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，可以運用在某一些非重要的環(huán)境，比如家用電腦等。在市電斷電的時候，繼電器會將逆變器切換到負載，但切換時間比較長，一般需要幾毫秒左右，所以在比較重要的電腦設(shè)備上不建議選擇被動后備式UPS電源。

3、雙變換UPS電源。雙變換UPS電源的逆變器串聯(lián)在交流與負載之間，電源可以通過逆變器連續(xù)不斷地向負載供電。雙變換UPS電源的工作方式為：在市電正常的時候，市電通過整流器和逆變器向負載供電；而在市電不正常的時候，蓄電池經(jīng)過逆變器向負載供電。雙變換UPS是UPS中的主流電源產(chǎn)品，具有性能好、電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、功能強等特性可以實現(xiàn)熱備份連接以及并聯(lián)冗余聯(lián)結(jié)的功能，但其缺點在于在容量少于10kVA以下時，整機效率將變低，約為正常時的85%左右。

四、總結(jié)

隨著電子器件電子設(shè)備的發(fā)展，UPS電源逐步向效率高、更可靠且小型化發(fā)展，而UPS電源高頻化、網(wǎng)絡(luò)智能化、全數(shù)字化、綠色化等技術(shù)的出現(xiàn)，不僅僅提供了可靠的網(wǎng)絡(luò)電源管理，同時也為節(jié)能環(huán)保提供了一種絕佳的解決方法。

參 考 文 獻

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