随着电子技术与信息科技的发展,计算机、多媒体、互联网等各式各样的信息应用正快速地渗入社会的各个领域。网络技术与应用的发展,分布式的信息发展模式已告确立,由于信息本身就是高附加值的产物,为了确保信息安全与计算机系统的正常运行,其对电源品质的要求也就更加严格。 近年来UPS的需求不仅大幅度增长,使用者对于UPS的功能与品质的要求也持续增加。传统以模拟电路控制为主的UPS己无法达到智能化的需求,引进微电脑数字控制技术乃大势所趋。UPS的发展将进入全数字化的时代,传统的模拟控制UPS即将走进历史,取而代之的将是外型美观、安全可靠、轻薄短小的微电脑数字控制式智能型UPS。
1 .UPS的发展
UPS从初的飞轮发电机到今天,已度过了40多个春秋,由单一旋转发电机式发展到今天多功能的旋转发电机式、静止变换式、旋转静止结合式等类。早的UPS原本是用途广泛的电力保障设备,它的雏形是带有飞轮的发电机组,飞轮作为能量储存装置,其缺点是转换效率低、维护困难。目前,这种旋转发电式UPS还在某些领域有它的特定用途,如用于工厂、矿山和大楼的集中供电,其容量高达1000kVA。
随着半导体技术的应用,诞生了比代旋转式UPS的静止变换式UPS。初的静止变换式UPS如美国的Emerson、法国的Alpes4000等,其功率器件由晶闸管制成。接着功率晶体管在大、中容量的UPS中得到了广泛应用。功率管(MOS)普遍地应用在中小容量的UPS中,但功率管(MOS)难以达到高电压、大电流,其饱和压降大于晶体管,于是兼具前两者优点的绝缘门限晶体管(IGBT)应运而生,促使UPS的逆变技术更趋成熟。但IGBT有寄生电流擎住效应,在一定程度上限制了它的使用。
静止式UPS分为在线式和后备式。这两种UPS的结构大致相同,其主体结构都包括整流(充电)器、蓄电池、逆变器和转换开关等4个部分。二者的区别在于工作方式不同:在线式UPS的逆变器自始至终工作,而后备式UPS只有在供电异常时才启动逆变器。后备式UPS供电质量虽然差,但它效率高,价格低廉,多用于家庭及对电网要求不高的场所。在线式UPS供电质量相对要高,但价格贵得多,因此多用于精密设备,网络领域及供电要求的场所。
在线互动式UPS兼顾了前两者的某些优点,效率高,转换时间短,性能价格合理,正逐渐得到用户的认可。伴随着市场竞争的日趋严峻,不同厂家根据用户的要求而设计了不同应用场合的UPS,如邮电型、电站型、铁路型、油田机型等。
UPS还发展了将上述两种结合起来的旋转静止结合式UPS,即在静止式UPS上配置柴油发电-直流充电电机,当UPS用电池放电时,电机并不启动,只有当电池容量消耗到限定值时才开始运转,给蓄电池充电,容量一般不大,一般在10kVA以下。多用在要求容量不大而又不怕吵闹的地方,如农村、边防和一些偏远的山区。
UPS的控制电路也发展很快,由开始的分立元件简单控制发展到今天的微处理器控制,由硬件控制发展成软件控制。意大利西力UPS的并联甚至采用了光纤通信。微处理器成了现代UPS必不可少的一部分,如美国的APC公司在每个小电池箱中都安装了微处理器,以监视这些电池的工作状态。
机架式UPS电源供电技术要求和未来发展趋势。近几年,国家和行业加大了对UPS电源市场的投入,无论实在技术层面上,还是在产品层面上,机架式UPS电源市场都有了较大的改善和发展。随着系统集成、机房和数据中心的发展,对机架式UPS供电提出了更高的要求。
随着IT系统逐步走向集中管理,企业对机架式UPS电源保护系统的应用将更加深入。UPS电源系统具有明显的电力保护功能,UPS电源是一种新型电源,其主要应用了综合自动控制、半导体器件、微处理器及电磁技术等,在实现节能减排的前提下,保证了场所对于供电质量的要求。
机架式UPS产品本身的质量和技术性能只是产品的一个方面,如果没有相应的服务,其工作就不是完整的,随着UPS电源在中国市场的普及,UPS电源的服务与支持系统也不断完善和发展,高可靠性的UPS电源系统加上完善的售后服务体系,将是满足广大UPS电源用户的根本保证。
机架式UPS电源的供电技术指标要求:
UPS电源有市电时UPS输出正常,而无市电时蜂鸣器长鸣,无输出故障分析,从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障,可按以下程序检查:
1、检查蓄电池电压,看蓄电池是否充电不足,若蓄电池充电不足,则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。
2、若蓄电池工作电压正常,检查逆变器驱动电路工作是否正常,若驱动电路输出正常,说明逆变器损坏。
3、若逆变器驱动电路工作不正常,则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出,若有控制信号输出,说明故障在逆变器驱动电路。
4、若波形产生电路无PWM控制信号输出,则检查其输出是否因保护电路工作而封锁,若有则查明保护原因;
5、若保护电路没有工作且工作电压正常,而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏。
上述排故顺序也可倒过来进行,有时能更快发现故障。
通信机房需要的UPS电源具备的基本功能
1、电网电压正常时,市电电压通过UPS稳压后供应给负载使用,性能好的UPS本身就是良好的交流稳压器,同时改善电源质量;同时它还对机内的电池进行充电,储存后备能量。
2、电网电压异常时(欠压、过压、掉电、干扰等)UPS的逆变器将电池的直流电能转换为交流电能维持对负载的供电。
3、UPS在电网供电和电池供电之间自行切换,确保对负载的不间断供电。而且可以根据设备的精密程度来选择可承受的切换时间
机架式UPS产品特点
①宽广的电压输入范围
避免频繁地切换至电池供电,电池使用寿命,减少更换电池的成本;
②节能
在电池模式下效率高达90%以上,市电模式效率98%以上;
③完善的保护功能
具有电池过欠压保护、输出过压保护、输出欠压告警、输出短路、过温等保护功能;
④无人值守功能
当市电长时间故障而使系统因电池欠压而自动保护时,在市电恢复正常后能自动开机且对电池进行充电,有效地保护电池;
⑤智能通讯接口
可以直流远程在线调试并电源系统的运行,简化网络管理工作,并提高系统的可靠性。
机架式UPS对于通信机房的优势之处