理士蓄電池DJ400太陽能

 理士蓄電池應用于UPS電源中的特點

設備的可靠性與多種因素有關，包括電路研制定型水平、技術人員技術水平和經驗、器件選用差別、生產工藝水平、質量管理流程等。電路結構變化有個技術成熟的過程，當然還包括所選用的器件性能和可靠性對新電路結構的適應能力。所以說電路結構的變化對設備可靠性是有影響的，影響大小終取決于電路技術成熟程度和器件水平這兩個因素。

1、技術成熟是毋庸置疑

無變壓器UPS采用的新技術主要有兩點:一是AC/DC高頻整流(PFC)技術；二是輸出半橋逆變技術。這兩項技術產生由來已久，已成為電力電子設備的經典技術，應用也非常廣泛，所以技術成熟程度是毋庸置疑的。雖然把這兩項技術集成起來用于無變壓器UPS中僅是近十年的事情，因電路定型水平和參數(shù)選擇的差異也可能存在設備可靠性問題，但出現(xiàn)可靠性的根本原因卻不是電路結構和新技術的應用造成的。

2、當前器件性能水平可以滿足新電路結構提出的更高要求

在無變壓器UPS中，對器件性能要求高的環(huán)節(jié)主要是半橋式逆變器，而關鍵的參數(shù)又是功率開關器件IGBT的耐壓(UCES)和輸出電流(有效值和峰值)能力，IGBT的輸出能力*可以滿足400～500kVA的大功率無輸出變壓器UPS。

值得注意的是，在無變壓器UPS的半橋逆變電路中，輸出電壓是由±400V直流母線電壓直接形成的，輸入電流有效值等于輸出電流有效值。而傳統(tǒng)的帶變壓器UPS是通過輸出變壓器升壓形成的，在升壓比為1:1.9或1:1.78時，同時考慮三角形/星形接法輸出電流有效值是輸入有效值的1.73倍，所以全橋逆變器輸入電流有效值是輸出電流有效值的1.9/1.73=1.1(或1.78/1.73=1.03)倍。數(shù)據說明，對同樣輸出功率的UPS，無輸出變壓器UPS對IGBT的電流輸出能力的要求并不比傳統(tǒng)的帶輸出變壓器UPS高。也就是說，從IGBT地電流輸出能力來看，能做多大功率的帶輸出變壓器UPS，就可以做多大輸出功率的無輸出變壓器UPS。

與帶輸出變壓器UPS相比，無輸出變壓器UPS的逆變器對IGBT的耐壓提出了更高的要求。在帶輸出變壓器UPS的全橋逆變器中，IGBT的耐壓就是直流母線電壓，一般為400多伏，而在無輸出變壓器UPS地輸出半橋逆變器中，直流母線電壓是±400V，要求IGBT的耐壓要大于800V。雖然當前的器件耐壓1200V已不成問題，但此要求不僅僅是靜態(tài)耐壓問題，更嚴重的是IGBT地開關電壓變化率(du/dt)和開關損耗問題，因而這是電路設計和器件選擇時必須重視和解決的問題。

3、輸出隔直流問題

由于控制環(huán)節(jié)故障使一個IGBT連續(xù)導通時，或在一個IGBT或二極管短路的情況下，400V直流母線電壓會直接輸出到負載端(此時電感變成阻抗很小地導線)。單相負載輸入整流后地直流母線額定電壓是311V，考慮負載允許輸入地+15%地上限，直流母線額定電壓是357V，并聯(lián)在整流電路輸出端地濾波電容耐壓通常是400V。當UPS發(fā)生這種故障時輸出直流電壓會接近400V，濾波電容和DC/DC變換器都會因輸入電壓過高而受到影響。

出現(xiàn)這種情況在理論上是有可能的。然而，如果出現(xiàn)這一危險情況，即使缺少了專門的直流分量檢測電路(例如，檢測電路故障或參數(shù)漂移等)，也可以根據從另一個IGBT收到的驅動信號得知，直流電壓可能發(fā)生短路，從而立即終止逆變器的工作，同時斷開逆變器與后面負載的連接。通常逆變器的輸出端配備有一個靜態(tài)旁路開關，它可在逆變器停止工作時迅速將負載切換到旁路市電供電，以保證負載供電的持續(xù)進行。逆變器保護和轉旁路供電地動作時間很短，可在輸出電壓上升過程中完成，因而不會對負載安全造成影響。在大量設備的實際運行中，這種故障幾乎沒有出現(xiàn)過。

4、無輸出變壓器UPS的可靠性指標

如果不知道平均故障間隔時間MTBF，或者廠商提供的MTBF數(shù)據不可信的話，那么可用UPS的效率和輸出能力各項指標來衡量其可靠性，這些指標包括整機工作效率、輸出過載能力、輸出電流峰值系數(shù)、啟動負載時輸出電流浪涌系數(shù)和負載功率因數(shù)等。

無輸出變壓器UPS的輸出能力和可靠性指標與傳統(tǒng)帶輸出變壓器UPS一樣，都達到了很高的水平。可靠性已不再是無輸出變壓器UPS設備的關鍵問題。

現(xiàn)代UPS系統(tǒng)的一般類的上線，在線互動式或備用 [3] 。 一種在線式UPS采用了“雙轉換”輸入法接受交流， 整頓通過直流傳遞充電電池 （或電池串），然后反向供電保護設備回120V/230V交流的。 一個在線互動式UPS的逆變器保持一致和重定向電池的DC，從正常充電模式的電流路徑，提供電流時電源中斷。 在待機狀態(tài)（“脫線”）系統(tǒng)的負載直接供電的輸入功率和備用電源電路只有當市電調用失敗。 大多數(shù)低于1千伏安的UPS都是在線互動式或待機品種通常是更便宜。對于大型發(fā)電機組，動態(tài)不間斷電源有時使用。 同步電動機/發(fā)電機的電源連接通過一個瓶頸。 能量儲存在一個飛輪。 當主電源發(fā)生故障，一渦電流調節(jié)維持對負載供電。 DUPS有時合并或整合的柴油發(fā)電機[ 需要澄清 ]，形成了柴油旋轉不間斷電源或DRUPS 。一個燃料電池的UPS已經發(fā)展近幾年使用*和燃料電池作為動力源一，可能提供一個小空間運行時間長的研究。

離線/待機
脫機/待機不間斷電源（SPS）的只提供基本的功能，提供浪涌保護和電池備份。 有了這個UPS的類型，用戶的設備通常是直接連接到輸入市電相同的電壓瞬變夾緊條在保護插頭電源線連接在一個共同的激增所使用的設備。 當輸入電壓低于預定效用水平的SPS在其內部的DC - AC逆變器電路，它是從內部蓄電池供電輪流下跌。 然后機械開關的SPS到它的DC - AC逆變器輸出連接的設備。 切換的時間可長達25毫秒的時間量上花費的待機UPS的市電電壓檢測丟失的依賴。 一般來說，在UPS的連接負載的大小和連接設備的電壓變化的 性依賴，UPS將在設計和/或提供（規(guī)格明智的），以支付一定范圍的設備，即個人電腦，沒有任何明顯下降或欠壓到該設備。

在線互動

該在線互動式UPS的操作類似到備用的UPS，但隨著電壓增加一個多抽頭可變自耦變壓器 。 這是一個特殊類型的變壓器 ，可以添加或減去線供電的線圈，從而增加或減少磁場和變壓器的輸出電壓。

此UPS類型能夠容忍連續(xù)欠壓灰暗的燈光和電源浪涌過電壓不消耗有限的備用電池。 它通過自動補償，而不是選擇在不同功率自耦變壓器抽頭。 根據不同的設計，改變了自耦變壓器抽頭會導致一個非常簡短的輸出功率中斷，這可能會導致UPS的時刻配備了功率損耗報*“唧唧”的活動。這已成為UPS的，即使在 的流行，因為它需要的組件的優(yōu)勢已經包括在內。 變壓器主要用于50/60赫茲之間轉換線電壓和電池電壓需要提供兩種稍有不同的匝比：一個轉換電池的輸出電壓（通常是12伏的倍數(shù)）到線路電壓，以及 個轉換線電壓，電池充電電壓略高（如14多個五）。 此外，很容易做的，因為在該一方的低電流變壓器線電壓端開關。

要獲得降壓/升壓功能，所有需要的是兩個立的開關，使交流輸入可連接兩個主要之一，而負載連接到對方，從而以此作為主變壓器的初級繞組自耦變壓器。 請注意，仍然可以充電的電池，而“嗆”的過壓，但同時，“促進”一欠壓，變壓器輸出過低，電池充電。
自耦變壓器可以設計涵蓋了不同的輸入電壓范圍很寬，但是這需要更多的水，并增加復雜性和UPS的費用。 這是常見的自耦變壓器只覆蓋約90 V的范圍從120到140伏電壓V，然后切換到電池電壓是否遠遠高于或低于下限水平。
在低電壓條件下，UPS將使用超過正常電流所以它可能需要比普通設備更高的電流電路。 例如，要在120伏電源一個1000瓦的設備，UPS將吸引8.32安培。 如果發(fā)生掉電，電壓下降到100伏時，UPS將吸引10安培補償。 這也適用于扭轉，因此，在過壓條件下，UPS將需要較少的安培的電流。

雙轉換/在線

在線UPS是其中的環(huán)境的理想電氣隔離是必要的或設備，這是非常 的電源波動。 雖然以前曾經為10千瓦或多個非常大的安裝預留，技術的進步已批準它現(xiàn)在作為一個普通消費者設備上提供，提供500瓦或更少。 在線UPS是一般比較昂貴，但可能需要在電源環(huán)境“嘈雜”，如在工業(yè)設置較大的設備，如數(shù)據中心的負荷，或操作時，從一個擴展備用發(fā)電機運行是必要的。

在線式UPS的基本技術是如在待機或在線互動式UPS的相同。 但它通常成本要多得多，因為它有一個更大的電流交流到直流battery-charger/rectifier，并與整流器和逆變器的設計與運行系統(tǒng)不斷提高冷卻。 這就是所謂的雙變換 UPS的整流器，由于直接驅動逆變器，即使在目前供電正常交流。

在一個在線式UPS，電池一直連接到變頻器，所以沒有功率轉換開關是必要的。 當停電時，只需滴出整流電路和電池的功率保持穩(wěn)定不變。 當電源恢復后，恢復執(zhí)行整流器大部分的負荷，并開始充電電池，但充電電流可能會受到限制，以防止電池過熱和沸騰小康電解質高功率整流器。

主要的優(yōu)勢，在線式UPS是它能夠提供市電之間的傳入和 的電子設備電氣防火墻。 雖然待機和在線互動式UPS的只是過濾市電輸入，雙轉換UPS提供了一個緣層，從電能質量問題。 它允許控制輸出電壓和頻率無論輸入電壓和頻率。

混合拓撲/雙轉換要求
近有混合拓撲的UPS擊中市場。 這些混合設計，沒有正式名稱，但使用一個名稱伊頓公司是由惠普和雙轉換的需求。 [4]此UPS應用的風格，是朝著率，同時仍然保持的特性和轉化提供的保護水平的兩倍。

混合（雙變換的需求）的UPS工作作為off-line/standby的UPS電源時，在一定的條件，預設窗口中。 這使UPS的收視率達到非常高的效率。 當電源波動的條件外的預定義的窗口，切換到UPS的在線/雙轉換操作。[4]在雙轉換模式下，UPS可以調整電壓的變化，而不必使用電池供電，可以過濾掉噪聲和控制頻率線。 設計實例轉換要求UPS的這種混合/雙是惠普R8000，惠普R12000，惠普RP12000 / 3，伊頓BladeUPS 。

鐵磁諧振

鐵共振經營單位作為備用UPS單元同樣的方式但是它們與一個鐵諧振變壓器用于過濾輸出異常聯(lián)機。 該變壓器被設計為能長到足以覆蓋線路電源之間切換到電池供電時間，有效地消除了傳輸時間。 許多鐵共振的UPS是82-88％的效率（交流/直流交流），并提供良好的隔離。變壓器有三個繞組，電力普通電源之一，為糾正電池電源秒，輸出交流電源到負載的三分之一。

這曾經是UPS的主要類型和范圍是有限的約150千伏安 。 這些單位仍主要用于一些（石油和天然氣，石化，化工，公用事業(yè)和重工業(yè)市場）由于強勁的性質對UPS工業(yè)環(huán)境。 許多鐵鐵共振UPS的控制技術可以利用不與功率因數(shù)校正設備。

直流電源

直流供電設備而設計的UPS是一個非常類似于一個在線式UPS，但它并不需要一個輸出逆變器，并經常受電裝置不需要電源。 而不是AC到DC轉換充電電池，然后交直流供電的外部設備，然后回到房間里的直流供電設備，部分設備的直流電源直接接受和允許一個或多個轉換步驟被淘汰。 該設備通常被稱為是一個整流器 。

應用于通訊系統(tǒng)使用許多48伏直流電源，因為它不被認為是高電壓的大部分電力法規(guī) ，并免除許多安全箱交界法規(guī)，如和被安裝在管道。 DC具有典型的一直是電信的主導力量之源，具有典型的交流一直是計算機和服務器的主要來源。

目前已與48伏直流電源的計算機服務器多試驗，在失敗的可能性降低了設備成本和希望。 然而，為了提供相同數(shù)量的電力，電流必須大于同等120 V或230 V電路，和更大的電流需要較大的導線和/或更多的能量來作為避暑丟失。

高壓直流（380 V）是發(fā)現(xiàn)在一些應用數(shù)據中心和導線允許功率小，但須到更復雜的高電壓電氣安全控制代碼規(guī)則。
大多數(shù)開關模式電源 （SMPS）的個人電腦電源供應器可處理325伏直流電 （230 V電源電壓×√2）直接的，因為他們先做了交流輸入改正。 這樣做會導致不平衡輸入整流器階段供暖滿載經過只是其中的一半，但這不是一般一個重大問題。 （與115/230 V開關電源工作電壓為115倍時，在V位置，而這需要交流電源，但電壓倍增器的配置也只使用一半的整流器，所以它一定能夠處理操作時不平衡在230 V位置。從DC）

旋轉

它們通常用于提供非常高的電流輸出相比，純粹的電子UPS，以及能夠更好地提供MRI和浪涌電流感性負載，如電機啟動或壓縮機的負荷，以及醫(yī)療導管室設備。 它還能夠容忍短路條件高達17倍大于一個電子UPS公司，允許一個設備吹導火線，而其他設備仍然不能繼續(xù)由扶輪的UPS供電。

它的生命周期通常遠遠超過了純粹的電子UPS的更大，達30年或以上。 但他們確實需要，例如定期停機時間，機械維修球軸承更換。 在較大的系統(tǒng)冗余保證了系統(tǒng)的維護在這個過程的可用性。 基于電池的設計不需要停機，如果電池可熱交換 ，這是通常情況下較大的單位。 較新的扶輪社等單位使用的技術， 磁性軸承和空氣罩

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