UPS電源技術的發(fā)展、應用及未來展望

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電源因其高質量和可靠性被廣泛應用于各個行業(yè)。對此，本文將從UPS電源技術的應用，發(fā)展方向以及未來的應用展望三方面做出一定的說明，以期為UPS電源技術的推廣提供理論支撐。

【關鍵詞】 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、電源保護設備等組件組成，主要應用于電腦設備、網絡系統(tǒng)等需要不間斷供電的設備。現(xiàn)實生活中有很多場所、很多設備需可靠、穩(wěn)定的供電服務，UPS作為一種新型電源，應用了半導體、綜合性的自動控制、微處理器等技術，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量要求，故其應用前景十分良好。

一、UPS電源技術說明

UPS是由蓄電池、逆變器、整流器、逆變器和交流靜態(tài)開關組成的獨立電源，其質量與可靠性均十分優(yōu)秀。UPS電源技術包括電源變換、電源冗余、蓄電池發(fā)展等技術。市電經過整流器變?yōu)橹绷麟娏鲗π铍姵馗〕潆?，又同時經過逆變器輸出高質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電源技術又取得了一些新的發(fā)展，如網絡智能化UPS、全數(shù)字化UPS等。

二、UPS電源技術的應用現(xiàn)狀以及發(fā)展

1、應用現(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電源的市場也已經逐步趨向成熟。同時，用戶對借助UPS電源來提高供電質量的方法已經有了足夠的重視。2.衡量標準變化。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準已經不再是衡量UPS電源的主要指標。3.安全和可靠性有待提高。安全性與可靠性是當前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)太過復雜、供應商反應速度慢、備用配件儲備不組、維修技術人員的水平和工作經驗少、故障原因查找分析困難等而使得故障得不到及時修復，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、安裝不當?shù)膯栴}。因此，要在提高設備質量以及提高技術的同時，重視技術人員的專業(yè)化培訓。

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電源技術不斷改進和完善，進而衍生出了許多全新的UPS電源產品，這些電源產品融合了當前電力領域最新的科技成果和技術理念，使得UPS電源的各方面性能獲得大幅提升。具體來講，目前UPS電源技術的發(fā)展趨勢主要為高頻化、全數(shù)字化、網絡智能化、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。當使用市電時，負載所需全部電能均由市電直接供應，逆變器不會對電能進行任何形式的轉換處理；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)響應比較慢，對于電源諧波等內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)點在于結構簡單、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，蓄電池經過逆變器向負載供電。雙變換UPS是UPS中的主流電源產品，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

隨著電子器件電子設備的發(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、網絡智能化、全數(shù)字化、綠色化等技術的出現(xiàn)，不僅僅提供了可靠的網絡電源管理，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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[2] 張宏宇.UPS電源技術發(fā)展趨勢及應用[J].中國新技術新產品，2011（14）

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