不间断电源(UPS电源)是一种电气设备,可在主电源(通常是市电)发生故障时为连接的设备提供应急电源。它能够调节输入电源,确保提供清洁且不间断的电力,保护设备免受电源故障的影响,并在系统完全断电时实现无缝供电。
随着电网老化、电力需求上升、恶劣天气、线路故障以及连接到交流线路的干扰设备,设备不断受到电源故障的威胁,因此UPS不间断电源系统成为一项重要的投资。
UPS不间断电源系统对于网络设备和其他可能在意外断电时丢失数据的设备尤其有用。UPS不间断电源系统拥有多种经济高效的型号可供选择,是防止电源故障造成的损坏、数据丢失和停机的一项重要投资。
一、UPS不间断电源的功能:
1.电源连续性:
UPS不间断电源提供即时备用电源,确保连接的设备在断电期间仍能正常运行。它内置电池,可在主电源发生故障时立即启动,防止电源中断。这对于维护服务器、医疗设备和数据中心等关键系统的功能至关重要。
2.电压调节:
UPS不间断电源系统稳定连接设备的供电电压,保护它们免受电压波动的影响。这通过自动电压调节(AVR)实现,该功能无需使用电池即可将输入电压调节到安全水平。这有助于防止过压和欠压情况造成的损坏,确保稳定的电源供应。
3.电涌保护:
UPS不间断电源可保护电子设备免受雷击、电网切换或其他电气干扰引起的电涌和尖峰的影响。它就像一道屏障,吸收并转移连接设备上的过电压。这种保护对于保护敏感电子设备免受潜在损坏至关重要。
4.数据保护:
UPS不间断电源系统提供不间断电源,可在断电期间安全关闭计算机和其他设备。这为用户提供了充足的时间保存工作并正确关闭系统,从而防止数据丢失和损坏。对于依赖持续数据完整性的企业而言,此功能尤为重要。
5.电源监控:
大多数现代UPS电源系统都包含软件或网络接口,可实现实时电源状态监控、事件记录和警报通知。这种可视性有助于IT经理跟踪电源质量趋势、排除故障并规划未来的容量或冗余需求。
6.噪声过滤:
UPS电源系统可滤除电气噪声和谐波,确保敏感设备获得清洁电源。这通过先进的EMI/RFI噪声滤波技术实现,该技术可减少电磁干扰和射频干扰。清洁电源对于维持音频/视频系统、医疗设备和其他精密设备的性能和使用寿命至关重要。
二、UPS不间断电源组件:
1.电池:
电池是UPS不间断电源系统的核心。它储存能量,并在主电源故障时提供备用电源。电池的类型和容量决定了UPS不间断电源系统能够支持连接设备的时间。许多UPS电源系统使用密封铅酸(SLA)或锂离子电池,这些电池的设计旨在提高耐用性,并在停电期间可靠地放电。
2.转变:
该开关(静态或自动转换开关)负责在市电和电池/逆变器电源之间不间断地切换负载。该过程即时无缝切换,避免停机。在更先进的系统中,该开关还可以与发电机或备用电源进行负载共享。
3.过滤器:
UPS电源主机内置EMI/RFI滤波器,用于抑制电磁干扰(RMI)和无线电干扰(RFI)。这些干扰通常由其他电子设备或电网波动引起,可能会干扰或降低所连接设备的性能。滤波器有助于确保清洁、稳定的电力输送。
4.充电器:
当市电可用时,充电器会维持电池的电量。它确保电池随时准备在需要时提供备用电源。优质的充电器能够有效地管理电池的电量,延长其使用寿命,并防止过度充电或深度放电,因为过度充电或深度放电会随着时间的推移损坏电池。
5.输入/输出隔离:
为了保护敏感设备并防止干扰,许多UPS不间断电源系统都包含输入/输出隔离功能。这可以防止输入侧的电气噪声或故障影响输出侧。隔离还能将UPS电源系统与电网的直接连接隔离,从而提高安全性。
6.监视器和控制接口:
UPS不间断电源系统通常配备内置监视器和软件界面,用于跟踪性能、电池状态和电源状况。这些工具可以显示实时信息、触发警报并与楼宇或网络管理系统集成。高级监控功能可实现主动维护和更完善的系统监控。
7.UPS不间断电源拓扑结构:
备用式UPS不间断电源系统允许设备使用市电运行,直至发现问题。一旦发现问题,系统将切换到电池供电,以防止电压骤降、浪涌或断电。这种拓扑结构非常适合需要基本备用电源或不太敏感的设备,例如小型办公室/家庭办公室和销售点设备。
当检测到线路电压异常时,备用式UPS不间断电源系统会切换到电池供电,从而保护设备,但其有效时间仅限于电池备用电源的运行时间。然而,在电压问题频繁发生的地方,频繁切换到电池供电以及相关的充电周期可能会缩短电池的使用寿命。
在线互动式UPS不间断电源系统可根据需要通过升高或降低市电或使用电池供电来主动调节电压。它们非常适合需要电源异常保护但市电相对纯净的应用。这些系统使用自动电压调节(AVR)来校正异常电压,而无需切换到电池供电。UPS不间断电源系统会检测输入电压过低或过高,并自动按设定的百分比调节电压,然后再将其传输到连接的设备。
在线互动式UPS不间断电源系统通常将输出调节在标称电压的10-15%范围内。一些低成本型号仅校正低电压,UPS不间断电源系统的规格会指示哪些电压由AVR调节。这种拓扑结构通常用于主配线架(MDF)和中间配线架(IDF)通信机柜、非集中式服务器和网络机房以及通用IT机柜。
在线式UPS不间断电源系统采用双转换技术,通过将设备与原始市电隔离,将交流电转换为直流电,再转换为交流电,从而提供最高级别的保护。由于电力本身就来自UPS电源系统,这种双转换方法无需等待敏感设备将电源传输到电池。因此,在线式双转换UPS不间断电源拓扑结构最适合关键任务设备以及市电供电不足或极不可靠的场所。
在线式UPS不间断电源系统提供最精确的输出电压调节和最强大的异常输入电压保护,使其成为对电源质量特别敏感的设备的理想选择。在线式UPS不间断电源系统可以接受最宽的输入电压范围,并且通常将输出电压调节在标称电压的2-3%以内。
云连接UPS不间断电源系统提供备用和在线互动式拓扑结构,是易于管理、可扩展且灵活的电池备份、电涌保护和基于云的远程监控解决方案。无论部署的是单台UPS电源还是整组UPS电源系统,使用移动应用程序或Web浏览器进行远程管理都能节省时间、精力和频繁现场访问的费用。内置的管理仪表板提供便捷的监控、控制和管理功能,用户可以使用支持应用程序的移动设备或Web浏览器接收警报、推送配置、静音警报或控制插座组。