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行 业：能源 电池 铅酸蓄电池
发布时间：2020-07-20
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离线式不间断电源，也称为后备式不间断电源，如上图所示。平常市电通过旁路直接向负载供电，机内的逆变器处于停止工作状态，这时的UPS电源实质上相当于一台性能较差的市电稳压器，它除了对市电电压的幅度波动有所改善外，对电压的频率不稳、波形畸变以及从电网侵入的干扰等不良影响基本上没有任何改善。只有在停电时，才通过逆变器将电池能量转换为交流向负载提供电力。离线式不间断电源的特点：
A、当市电正常时，离线式UPS对市电没有任何处理而直接输出至负载，因此对市电噪音以及浪涌的抑制能力较差;
B、存在转换时间
C、保护性能最差
D、结构简单、体积小、重量轻、控制容易、成本低。
(2)在线式不间断电源
在市电正常供电时，它首先将市电交流电源经整流变成直流电源，然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电经逆变器重新转换成正弦波交流电源向负载供电。一旦市电中断，立即改由蓄电池提供的直流电经逆变器向负载提供正弦波交流电源。因此，对在线式UPS电源而言，在正常情况下，无论有无市电，它都是由UPS电源的逆变器对负载供电，这样就避免了所有由市电电网电压波动及干扰而带来的影响。显而易见，在线式UPS电源的供电质量明显优于后备式UPS电源。因为它可以实现对负载的稳频、稳压供电，而且在由市电供电转换到蓄电池供电时，其转换时间为零。真正给用户提供优质的稳压、稳频的纯净正弦波电源，从而提供符合网络系统需要的电源保护。在线式UPS的特点：
A、输出的电力经过UPS的处理，输出电源品质最高
B、无转换时间
C、结构复杂，成本较高
D、保护性能最好，对市电噪音以及浪涌的抑制能力最强。
(3)在线互动式不间断电源
在线互动式UPS电源也被称为3端口式UPS电源，使用的是工频变压器。从能量传递的角度来考虑，其变压器存在3个能量流动的端口：端口1连接市电输入;端口2通过双向变换器与蓄电池相连;端口3输出。市电供电时，交流电经端口1流入变压器，在稳压电路的控制下选择合适的变压器抽头接入，同时在端口2的双向变换器的作用下借助蓄电池的能量转换共同调节端口3上的输出电压，以此来达到比较好的稳压效果;市电掉电时，蓄电池通过双向变换器经端口2给变压器供电，维持端口3上的交流输出。在线互动式UPS电源在变压器抽头切换的过程中，双向变换器作为逆变器方式工作。蓄电池供电，因此能实现输出电压的不间断，同样在由市电供电到电池供电的切换过程中也能做到没有转换时间。在线互动式UPS电源的电路实现简单，没有单独的充电器，带来的是生产成本的降低和可靠性的提高。这类产品在市电供电工作时也不存在AC/DC、DC/AC的转换，使整机效率有所提高。在线互动式UPS很好地结合了后备式UPS和在线式UPS的许多优点，是一种很不错的变换形式。但是由于它使用的是工频变压器，同样有笨重、体积大的问题。
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UPS电源如果维护良好的话，可以安全可靠地运行15年以上。然而，通常企业在购买什么样的UPS方面花费更多的时间和精力，而不是选择合适的维护服务计划。然而，这两方面考虑都非常重要。因此，随着企业面临的收入和声誉的风险越来越高，很明显，对专业服务计划的投资可能会获得多次回报。
为了成功实现这一关键作用，必须设计和实施服务计划以符合用户的芳草条件，同时也考虑到UPS组件薄弱之处的实际情况。
蓄电池故障通常占到UPS故障的20％。如果用户一直依赖生产制造商对电池寿命的估计，那么过早失效可能是意想不到的。蓄电池通常需要在20°C的稳定温度中工作。然而，事实上，蓄电池组在很多情况下是在高温下循环运行。而工作温度每升高10°C，电池寿命将缩短50％。
虽然电池寿命有限是不可避免的，但采用正确的服务和维护程序可以防止因蓄电池的原因而导致UPS故障。蓄电池组自检应该每30到60天进行一次，每半年进行一次更专业的测试（例如阻抗测试）。在蓄电池组达到了80％的工作寿命之后，应该对电池组进行整体更换，并且应该部署监测系统以尽早发现意外问题。
UPS电源内部通常包含12个或更多的电解电容器，这些电解电容器的老化时间受到电应力和热应力的影响。至于蓄电池，其使用寿命评级只是一个指导原则，不能用于精确计划，而电容故障通常会使UPS电源进入旁路模式。在预防性维护期间，工作人员可以通过检查防止出现问题，并且每5-9年更换一次电容器。
如果风扇出现故障导致过热，也会导致UPS电源转换成不必要的旁路运行，其寿命取决于电气质量和机械规格。工作人员可以进行目视检查，并在3-4年之后进行预防性维修和更换后，而在UPS的工作寿命达到7-9年再更换一次，确保其平均无故障时间更高。
导致故障的其他原因还包括雷电，振动，空气过滤器堵塞导致过热，输入电源滤波器导致电缆和电抗器过热，以及由于灰尘等沉积物堆积造成的接触故障。而对固件进行升级可帮助优化性能。
有效的服务计划应包括UPS及其电池的年度计划预防性维护访问以及部署按需紧急呼叫设施。经过培训的工程师和技术人员应全天候提供服务，并且需要确保在合同约定的响应时间内到达现场处理。这些人员应当立即获得全面的本地备件库存支持，并在需要时提供更加深入的技术支持。
良好的管理取决于根据每个设备的特定情况对服务合同进行分析。专业人士应该能够通过电池监控和阻抗测试，每月趋势报告的远程监控以及全天候警报通知来预防UPS电源故障。
服务计划必须得到妥善管理，既要确保其有效性，又要保持准确的预算控制。其任务包括保持准确的月度服务记录和更换计划，并考虑时间和预算。一旦达成一致，实现推荐零件更换周期就显得非常重要。
良好的管理还取决于对每个安装的特定环境的服务合同进行分析；负载的类型和大小，以及业务的重要性。企业需要考虑以下问题：每年365天需要24小时全天候服务吗？另外，是否应该包括零件和劳动力，还是将其视为附加费用？实际上，这通常不包括电池和电容器部件和人工成本。
每年计划的预防性维护访问的数量取决于电力系统拓扑结构。单阶段安装可以通过一次年度预防性维护得到安全支持，而三阶段系统则需要每年两次访问。预防性维护访问时间通常在正常工作时间内或周末进行，企业对此应予以说明，同时确保响应时间框
辅助电源是供给各控制电路使用的直流电源，要求其必须具有稳定、可靠的性能，否则将使控制电路工作紊乱，无法正常工作，严重时可能损坏UPS电源。因此，辅助电耗工作稳定是整个系统稳定工作的前提下。
UPS电源辅助电源的实现方法很多，但因其输出功率一般只有数瓦至几十瓦，所以通常采用以下几种类型：串联线性调整型稳压电源、小功率开关电源和蓄电池后接直流变换器型稳压电源。
串联线性调整型稳压电源简称线性电源。这种类型的稳压电源具有稳压性能好、电路简单、技术成熟和纹波小等一系优点。其缺点是体积大、效率低，但由于中小型UPS电源所需辅助电源功率不大，其辅助电源的体积和效率问题并不十分突出，所以在中小型UPS电源中采用线性电源作为辅助电源较为普遍。
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在UPS电源应用中常用的UPS电池共有三种：包括开放型液体铅酸电池，免维护电池，镍铬电池，影响电池寿命的因素，不同种类UPS电池也有各自的优点和缺点。现UPS电源厂家所配的电池一般为免维护电池，下面以免维护蓄电池为主介绍三种电池的特点： 1、开放型液体铅酸电池 此类电池按结构可分为8-10年，15-20年寿命两种。由于此电池硫酸电解会产生腐蚀性气体，此类电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间，且电池房应铺设防腐蚀瓷砖。 由于蒸发的原因，开放电池需定期测量比重，加酸加水。此电池可忍受高温高压和深放电。电池房应禁烟并用开放型电池架。 此电池充电后不能运输，因而必须在现场安装后充电初充电一般需55-90小时。正常每节电压为2V，初充电电压为2.6-2.7v。 2、镍铬电池 此类电池不同于铅酸电池，电解时产生氢和氧而不产生腐蚀性气体，因而可安装在电子设备的旁边。且水的消耗很少，一般不需维护。正常寿命为20-25年。远比前面提到的电池昂贵。初始安装的费用约为铅酸电池的三倍。并不会因环境温度高而影响电池寿命，也不会因环境温度低而影响电池容量。一般每节电压为1.2V，UPS因应用此类电池需设计较高的充电器电压。 3、免维护蓄电池 又名阀控式密封铅酸蓄电池，免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。
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