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1、EPS應(yīng)急電源是根據(jù)消防設(shè)施、應(yīng)急照明、事故照明等一級負荷供電設(shè)備需要而組成的電源設(shè)備。產(chǎn)品由互投裝置、自動充電機、逆變器及蓄電池組等組成。在交流電網(wǎng)正常時逆變器不工作，經(jīng)過互投裝置給重要負載供電。當(dāng)交流電網(wǎng)斷電后，互投裝置將會立即投切至逆變電源供電。當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)時，互投裝置將會投切至交流電網(wǎng)供電。
　　
　　應(yīng)急電源在停電時，能在不同場合為各種用電設(shè)備供電。它適用范圍廣、負載適應(yīng)性強、安裝方便、效率高。采用集中供電的應(yīng)急電源可克服其他供電方式的諸多缺點。減少不必要的電能浪費。在應(yīng)急事故、照明等用電場所，它與轉(zhuǎn)換效率較低且長期連續(xù)運行的UPS不間斷電源相比較，具有更高的性能價格比。
　　
　　2、UBS應(yīng)急電源(也叫直流型應(yīng)急電源)是當(dāng)今重要建筑物中為了電力保障和消防安全而采用的一種應(yīng)急供電裝置;廣泛應(yīng)用于建筑電氣領(lǐng)域和特殊應(yīng)急供電場合，其原理為：在交流電網(wǎng)正常時，由交流電網(wǎng)經(jīng)過互投裝置給重要負載供電，當(dāng)交流電網(wǎng)斷電后，互投裝置將立即投切至應(yīng)急電源直流供電，當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)時，應(yīng)急電源將恢復(fù)為電網(wǎng)供電，有效避免事故和財產(chǎn)損失。                                                                  1.UPS的基本概念 
　　UPS是由整流器、逆變器、電池和控制電路等組成，能在有限時間里提供純凈、穩(wěn)定波形的電源設(shè)備。 
　　UPS具有以下功能： 
　　①電網(wǎng)電壓正常時，除了輸出純凈、穩(wěn)定且連續(xù)不間斷的交流電源外，還可以對電池進行充電，儲存后備能量。 
　　②在電網(wǎng)異常時(欠壓、過壓、掉電、干擾等)利用電池組的能量對用電設(shè)備提供不間斷的交流輸出，“不間斷”一般指輸出電壓波形為零的時間不大于10ms。 
　　因而，UPS可以保證計算機等信息設(shè)備即使是在惡劣的電網(wǎng)條件下也能安全正常運行。 
2.UPS的分類及主要特點 
　　從UPS技術(shù)特點來看，UPS的分類一般以輸出逆變器工作方式來區(qū)分，通常可分為后備式、在線式兩大類型。近年來也有將后備式電源中的一個特例獨立出來，稱之為在線互動式，但嚴(yán)格來說，仍然是后備式一類。 
　　從近年來UPS的廣泛使用情況看，UPS也從原先的戶內(nèi)使用逐步向全天候應(yīng)用環(huán)境的方向發(fā)展，出現(xiàn)了室內(nèi)UPS和室外UPS的差別。戶外UPS 主要在對環(huán)境溫度的適應(yīng)性、防潮濕、防水、防盜等方面做了一個全面的質(zhì)量提升，保證了UPS在各種戶外嚴(yán)酷的環(huán)境條件下正常工作。 
　　以下仍然從UPS的電路拓撲結(jié)構(gòu)的角度來闡述一下UPS的分類和技術(shù)特點。 
　　(1)在線式UPS： 
　　A、輸出電壓穩(wěn)定性好 ±3% 
　　B、波形失真度小THD<3% 
　　C、零中斷 
　　D、輸入、輸出能量形式全隔離 
(2)后備式UPS： 
　　A、電網(wǎng)正常時的整機效率高>95% 
　　B、電網(wǎng)正常時無噪音 
　　C、切換時間<10ms 
　　D、價格較低 
(3)互動式 UPS：具備與后備式電源相同的特點，并且將充電器和逆變器有效合并成為一體雙 
　　向逆變器，雖然減少了系統(tǒng)的成本，但增加了一定的控制難度。  機架式和模塊化是UPS的兩個發(fā)展方向，在記者和幾個朋友談到這方面話題時，有的朋友對此缺乏了解，有的甚至將兩者混為一談。事實上，機架式與模塊化根本就是兩碼事。
　　
　　機架式UPS是從外部結(jié)構(gòu)來定義的，相對于傳統(tǒng)立式（塔式）結(jié)構(gòu)而言，主要是能夠安裝在標(biāo)準(zhǔn)機柜中。它的產(chǎn)生來源于其對機房整體空間布局要求的適應(yīng)。器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用了機架式結(jié)構(gòu)，安裝于標(biāo)準(zhǔn)機柜中，如果UPS仍采用傳統(tǒng)立式（塔式）結(jié)構(gòu)，則需要占用單獨的存放空間，既不美觀又不經(jīng)濟。如果做成機架式結(jié)構(gòu)，放在機柜里的剩余空間上，與負載設(shè)備整合成一體，可達到簡潔機房布局、提高空間利用率、方便集中監(jiān)控和管理等目的，并讓系統(tǒng)整體式移動成為可能。
　　
　　節(jié)省占地面積與空間；便于安裝、使用及維護；較短的功率連接電纜，可靠性高等成為機架式UPS的主要優(yōu)點。另外，我們不能不從它與所保護的設(shè)備的整體性方面來考慮其優(yōu)勢，UPS的智能化和可管理性越來越強，機架式UPS和被保護設(shè)備的集中統(tǒng)一管理可以越來越容易發(fā)揮出優(yōu)勢，在對管理要求越來越高、維護成本越來越得到關(guān)注的今天，集中管理的價值也越發(fā)明顯。
　　
　　模塊化UPS是從設(shè)計和工作的原理方面來講的，其本身（也就是模塊）就是一臺UPS，包括整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開關(guān)及附屬的控制電路、CPU主控板。與傳統(tǒng)UPS相比，它最大的優(yōu)點是能夠提高系統(tǒng)的可靠性和可用性，因為一個模塊出現(xiàn)故障并不影響其他模塊的正常工作，并且可熱插拔特性能夠大大縮短系統(tǒng)的安裝和修復(fù)時間。除此之外，模塊化UPS能夠給用戶帶來更好的可擴展性（有些產(chǎn)品可以不限制模塊數(shù)量進行并聯(lián)使用，并且相同或不同功率的模塊可以任意組合），這也為用戶的起到了很好的保護作用。
　　
　　總結(jié)一下，節(jié)省空間、便于管理是機架式與模塊化UPS共同的優(yōu)勢所在。所不同的是，機架式UPS往往集中在中小功率，而模塊化UPS通過并聯(lián)可以達到非常大的功率。蓄電池是UPS 系統(tǒng)中的一個重要組成部分，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個UPS 系統(tǒng)的可靠程度。同時，它的價格比較高，一般占UPS 系統(tǒng)成本的1／4—1／3。實踐證明，蓄電池的故障占UPS系統(tǒng)總體故障的40％以上，它是整個UPS 系統(tǒng)中平均無故障時間(MrIBF)短的器件之一。因此，UPS 電池的選擇和充電模式的研究，不僅關(guān)系到經(jīng)濟成本問題，還直接影響UPS 電源的不間斷供電。 
l UPS電池的種類和工作原理 
UPS要求所選用的蓄電池必須具有在短時間內(nèi)輸出大電流的特性。目前，在線運行的蓄電池基本上有兩種，它們都屬于鉛酸蓄電池。 
1．  防酸隔爆鉛酸蓄電池 
這種電池在早期的UPS系統(tǒng)中使用較多，只要維護得當(dāng)，會有較長的使用壽命，但由于在運行中存在大量的電解液水分散失，需經(jīng)常性地測量電解液的溫度、密度，往電池內(nèi)部添加蒸餾水，維護工作量極大，現(xiàn)在的UPS系統(tǒng)中已很少配用。 
電池化學(xué)反應(yīng)式如下： 
PbO2+2H2SO4+Pb = PbSO4+2 H2O+PbSO4 
由此化學(xué)反應(yīng)式得知，鉛酸蓄電池在放電之后，電解液因與正負極板生成PbSO而耗用硫酸，其結(jié)果電解液比重下降。反之充電時，正負極板之硫酸鉛中之硫酸漸漸被釋出，電解液硫酸濃度逐漸加大而比重上升。通常一般鉛酸電池于充電末期，正負極板都已還原成二氧化鉛及海綿狀鉛，此后之充電幾乎是在電解電解液之水而生成氧氣(陽極)及氫氣(陰極)逸出，其結(jié)果電解液減少，此所以為一般液式鉛酸電池需要經(jīng)常補水之原因。 
2．  閥控式密封鉛酸蓄電池(VIqLA) 
 因其體積較小，密封性能好、絕少維護而被廣泛應(yīng)用于各類UPS電源中。VRLA防止電池內(nèi)部電解液流動有兩種技術(shù)方法：一種技術(shù)是將硫酸電解液與SiO：膠體混合后充滿電池內(nèi)部，制成膠體電池(簡稱GEL)。這類產(chǎn)品產(chǎn)量較低，約占VRLA電池總量的15％ ；另一種技術(shù)是利用超細玻璃棉將電解液不飽和地吸附住，制成吸液式電池或貧液式電池(簡稱AGM)。由于后者具有較好的大電流放電性能，在UPS系統(tǒng)中較多采用，國內(nèi)廠家也大多生產(chǎn)AGM 蓄電池。 
一般閥控式密封鉛酸蓄電池工作過程中陽極產(chǎn)生氧氣，而陰極尚未變成海綿狀鉛，亦即尚未充電完成，所以并未產(chǎn)生氫氣，此時陽極產(chǎn)生之氧氣迅速與陰極作用還原成水，是故水份不損耗，此即閥調(diào)式鉛酸電池免保養(yǎng)理由。 
2 UPS電池的性能指標(biāo) 
① 容量：表示電池在充滿電的情況下的儲能多少，用放電電流與放電時間的乘積來表示。C窖量(C)=I放電電蠢(A)×T城電時問(h) 
② 放電功率：表示放電至終止的電流的大小或時間的快慢，可用電流來表示。如一個6.5AH的電池，充滿之后以325mA恒流放電，經(jīng)過20小時后達到其放電終止電壓，放電率若以電流來表示則為0.325安率；若以放電時間來表示則為20小時放電率。 
③放電電流：放電電流就是電池的輸出電流，它除了用安培來表示外，通常也用電池的容量乘以某個系數(shù)來表示。如對于6.5AH 的電池，0.1C的放電電流的實際值為0.1×6.5= 
0.65A。                                               
④放電終止電壓：表示電池不允許再放出電能時的電壓，通常為1．75V／單格。 
⑤標(biāo)稱容量：表示在20小時放電率下所測定的容量。 
⑥自放電率：電池在不用時其內(nèi)部也會消耗能量，一般以×××C／天來表示，如0．08C／天。 
3 UPS電池的容量選擇 
蓄電池容量的確定是UPS 系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容。過高和過低的電池容量對于UPS 系統(tǒng)的運行都是不利的。容量過高，則增加成本，且易導(dǎo)致電池小電流深放電，造成電池永久性的損壞；容量過低，則不能滿足負載不間斷供電的要求，且大電流的充放電將縮短電池使用壽命。所以，正確選擇與UPS 容量和負載容量相適應(yīng)的蓄電池容量是控制UPS 系統(tǒng)成本，保證不間斷供電可靠性的關(guān)鍵。 
3.1 蓄電池放電時間的確定 
UPS 根據(jù)后備時間可分為標(biāo)準(zhǔn)型和長效型兩種。一般來說，標(biāo)準(zhǔn)型機內(nèi)帶有電池組，在停電后可以持續(xù)較短時間的供電，一般不超過25 rain；長效型機內(nèi)不帶電池，用戶可外接多組電池，以滿足長時間停電時持續(xù)供電的需要，一般滿載配置可達數(shù)小時以上。 
UPS電池后備時間確定的主要依據(jù)是市電供電類別。不同的供電類別，蓄電池的后備時間是不同的。一類市電供電的UPS，可按后備時間0.5 h- 1 h配置；二類市電供電的UPS，可按后備時間1 h- 2 h配置；三類市電供電的UPS，可按后備時間2 h-8 h配置；四類市電供電的UPS，可按后備時間8 h-10 h配置。然而，電池后備時間受電池成本、安裝空間、回充時間等因素的限制，大多數(shù)UPS電池后備時間以不超過2 h為宜。在電力環(huán)境較差、停電較頻繁的地區(qū)，可以采用UPS與發(fā)電機配合供電的方式，提高UPS供電可靠性。 
3.2  UPS電池容量計算 
掌握UPS電池的容量計算方法，對選購電池很有幫助。UPS電池容量在負載一定時，可依下列公式計算： 
C=W*T/( Ef *η*Vf) 
C：電池容量(Ah) 
W：負載容量(W) 
T：放電時間(h) 
Ef：機器轉(zhuǎn)換效率(約0.6～0.75) 
η： 電池放電效率(約0.7～0.8) 
Vf ：機器截止電壓 
4 UPS電池的充電模式 
4．1 恒流充電 
恒流充電是用分段恒流的方法進行充電。一般是通過充電裝置自身調(diào)整來實現(xiàn)的。可以任意選擇和調(diào)整充電電流，適應(yīng)性較強，特別適用于小電流長時間充電，也有利于容量恢復(fù)較慢的蓄電池充電。缺點是初始充電電流過小，充電后期充電電流又過大充電時間長、析出氣體多、對極板的沖擊較大、能耗較高、效率較低(不超過65％)，在充電過程中需有人看守，一般在初充電和在小電流進行去硫充電才使用。因恒流充電的變型是分段恒流充電，所以充電時為避免充電后期電流過大，應(yīng)及時調(diào)整充電電流，還應(yīng)注意充電電流的大小、充電時間、轉(zhuǎn)換電流的時機及充電終止電壓的選取等，應(yīng)嚴(yán)格按照充電的規(guī)范(表1)來操作。 
4.2 恒壓充電 
恒壓充電是指每只單格蓄電池均以一恒定電壓(一般取單格電池數(shù)乘以2．5v)進行充電。特點是：初始充電電流相當(dāng)大，蓄電池電動勢和電解液體相對密度上升較快，隨著充電的延續(xù)，充電電流逐漸減小，在充電終期只有很小的電流通過；充電時間短、能耗低，一般充電4～5h蓄電池即可獲得本身容量的90％ ～95％ ；如果充電電壓選擇得當(dāng)，8h即可完成整個充電過程，且整個充電過程不需人照看，這種充電方式廣泛用于補充充電。由于初始充電初電流過大，對放電深度過大的蓄電池充電時，會引起初始充電電流急驟上升，易造成被充蓄電池過流或充電設(shè)備損壞。充電過程中由于不能調(diào)整充電電流，因此不適用于蓄電池的初充電和去硫充電。充電過程中對蓄電池電壓的變化很難補償，所以對容量恢復(fù)較慢的蓄電池完全充電很難完成。
在充電之前應(yīng)正確選擇充電電壓(表2)。若充電電壓過高，會引起充電初始充電電流過大，嚴(yán)重時會引起極板彎曲變形、活性物質(zhì)大量脫落以及蓄電池溫升過高等；過低則會使蓄電池充電不足，導(dǎo)致容量降低、壽命縮短。 
4.3 快速充電 
快速充電是指以大電流方法的充電方式。快速充電不產(chǎn)生大量的氣泡又不發(fā)熱，從而可縮短充電時間。目前，常用的快速充電主要有脈沖充電和大電流遞減快充兩種。 
1．脈沖快速充電的特點是，采用1～2倍的C20 A大電流充電，使蓄電池在短時間內(nèi)充至額定容量的50％ ～60％。當(dāng)蓄電池單格電壓充至2.4V時即停止充電，由控制電路自動轉(zhuǎn)為脈沖充電；即先停充25～40ms(前停充)，接著再放電或反充電，使蓄電池反向通過一個較大的脈沖電流(脈沖深度為充電電流的1.5～3倍，脈沖寬度為150～l000um)，然后再停止充電25ms(后停充)，如此循環(huán)直至充足。 
2．大電流遞減充電主要是利用了蓄電池在低荷電狀態(tài)時具有高充電接受的特點，開始以大電流沖電(一般采用1～2倍 C20A)，然后以一定的電流差值(50A)遞減，最后降至一定的電流值，直至蓄電池充足。上述方法具有充電時間短(一般新蓄電池初充電不超過5h，補充充電只需0.5～1.0 h)、空氣污染小、省電節(jié)能以及不需專人看管等優(yōu)點。一般適用于要求在極短的時間內(nèi)對蓄電池實施快速充電的場合，也普遍適用于城市公共汽車在停歇、休息時 
間內(nèi)對蓄電池補充充電。 
快速充電的能量轉(zhuǎn)換效率低。快速脈沖充電蓄電池析出的氣體總量雖然減少，但因出氣率高，易造成極板活性物質(zhì)脫落。因此在正常情況下不宜用此法對新啟用的蓄電池進行初充電。 
4.4 均衡充電 
均衡充電是以小電流(1／20C20A)進行1—3h的充電過程。主要用來消除一組浮充電運行(即將直流電源和蓄電池并聯(lián)連接的工作方式)蓄電池在同樣運行條件下，由于某種原因造成的全組電池不均衡而形成的差別，以達到全組電池的均衡。此方法一般不能頻繁使用，但當(dāng)蓄電池出現(xiàn)下列情況之一時。必須進行均衡充電： 
1．蓄電池組長時間在電流放電，或長時間擔(dān)負直流電荷后未及時充電時。 
2．蓄電池個別單格電壓、電解液密度偏低，全組電池產(chǎn)生差別時。 
3．沒有按規(guī)定周期實施充、放電時。 
4.5 恒壓限流充電 
恒壓限流充電主要是用來補救恒壓充電時充電電流過大的缺點(方法同恒壓充電)，通過充電電源和被充蓄電池之間串聯(lián)一電阻(限流電阻)來自動調(diào)節(jié)充電電流。當(dāng)充電電流過大時，其限流電阻上的壓降也大，從而減小了充電電壓；當(dāng)充電電壓過小時，限流電阻上的壓降也很小，充電設(shè)備輸出的電壓損失也小，這樣就自動調(diào)節(jié)了充電電流，使之不超過某個限度。該方法目前廣泛用于免維護電池的初充電和普通蓄電池的補充充電。 
4.6 智能充電 
智能充電是目前較先進的充電方法，原理是在整個充電過程中動態(tài)跟蹤蓄電池可接受的充電電流。應(yīng)用du／dt技術(shù)，即充電電源根據(jù)蓄電池的狀態(tài)自動確定充電工藝參數(shù)，使充電電流自始至終保持在蓄電池可接受的充電電流曲線附近，保持蓄電池幾乎在無氣體析出的狀態(tài)下充電，從而保護蓄電池。該方法適用于對各種狀態(tài)、類型的蓄電池充電，安全、可靠、省時和節(jié)能。