什么是不间断备用电源（UPS）

不间断电源（UPS）又名不间断备用电源系统，是一种为计算机、电信设备等提供电源的电气装置。它不仅提供紧急电源备用，还能保护正在使用的设备。

UPS不间断备用电源系统之所以重要，是因为市电供应有时并不可靠。输入电源可能会间歇性地发生故障，导致通信中断和数据丢失。此外，电压尖峰、电压骤降、噪声、谐波失真等问题也会影响市电质量。为了保障设备安全和工作效率，不间断备用电源可以提供可靠的保障。

一、不间断备用电源（UPS）的工作原理是什么：

与普通应急电源系统或备用发电机不同，不间断备用电源可以利用电池中储存的能量，在输入电源中断时提供近乎瞬时的保护。

UPS不间断备用电源系统的四个主要功能组件是：电池、逆变器、整流器和静态旁路开关。

电池是UPS电源的核心，但也可能成为UPS故障的主要原因。

UPS整流器承担着两个重要功能：将输入的市电交流电(AC)转换为直流电(DC)，并在直流电输送至逆变器的同时为电池充电。

逆变器将来自整流器（或电池）的直流电转换回交流电，供负载使用。静态旁路开关允许市电交流电直接流经UPS到达负载，绕过UPS内部组件，从而在UPS发生故障时提供至关重要的保障。

二、不间断备用电源的主要类型有哪些：

根据不同的工作原理，UPS电源通常分为备用（离线）UPS、在线互动式UPS、在线（双转换）UPS。

1．备用式UPS电源：备用式UPS电源系统仅提供最基本的功能，包括浪涌保护和电池备用电源。因此，其供电质量不够理想，但价格也低得多。当市电断电或供电不稳定时，逆变器和电池会立即启动，确保在10毫秒以内的切换时间内为负载提供持续供电。备用式UPS仅适用于功率小于2kVA的低功率设备，适合为对电压波动不敏感的设备（例如个人电脑）供电。

2．在线互动式UPS电源：在线互动式UPS的工作原理与备用式UPS基本相同。将其用作电池备用电源时，切换时间也要求小于10毫秒。但通过增加旁路模式，可以在UPS的某个功能发生故障时将负载切换到旁路交流输入，从而提高其供电质量。因此，其成本相对较高。在线互动式UPS适用于功率小于6kVA的低功率应用，适合家庭和办公场所。

3．在线式UPS电源：在线式UPS无论市电输入状况如何，都能提供持续、纯净、高质量的电源。与备用式UPS和在线互动式UPS相比，它几乎可以解决市电供电不稳定的所有问题，并且由于电池始终与逆变器连接，因此无需切换时间即可为负载提供备用电源。正因如此，它的成本也是三者中最高的。在线式UPS可用于功率等级高于1kVA的设备，更适合对电源要求较高的设备，常用于数据中心。

三、购买不间断备用电源时需要考虑哪些因素：

除了上述三种常见的UPS电源设计之外，在购买时还需要考虑以下事项。

1．额定电压：UPS的额定电压是指其设计能够支持的最大负载，通常范围从300VA到5000kVA。建议购买额定电压为所需总负载1.2倍的UPS。

2．性能监控：UPS性能监控持续监测性能下降或电池过热等警告信号，并在出现潜在问题时发送实时通知，从而避免严重故障。

3．可用接口：家用UPS电池通常提供5-8个输出接口。有些用于电源备用，有些用于设备保护。部分UPS可用于数据中心，提供以太网和同轴电缆连接。

4．外形尺寸：主要有两种外形尺寸：塔式/独立式和机架式。塔式机箱体积较小，主要用于简单的家庭/办公环境。机架式机箱体积较大，主要用于更复杂的商业应用。

5．电池：选择用户可更换电池可以避免电池故障时需要更换整个UPS设备。购买寿命更长的锂离子电池也是一种经济实惠的解决方案。

6．噪音：小型UPS通常不需要风扇散热，但大型UPS通常需要。如果需要绝对静音的环境，无风扇UPS可能是更好的选择。

四、关于不间断备用电源的常见问题：

1．单相UPS和三相UPS有什么区别？

电力公司为了高效远距离输送电力，通常会生产三相电。对于数据中心等大型用电企业，电力保持三相状态，因此需要使用三相不间断备用电源（UPS）。而对于小型用电企业，电力则会转换为单相电。

2．UPS可提供多少分钟的电池备用时间？

使用内置电池的UPS通常可以为用电设备提供10到15分钟的运行时间。为UPS连接额外的扩展电池模块可以将运行时间延长至数小时。

3．是否需要一直开着UPS？

是的，最好保持UPS开启状态，这样电池才能保持浮充状态。UPS断电后，电池会自放电。重新插上电源后，电池需要充电以补偿自放电。反复进行部分放电和完全充电会缩短电池寿命。

4．USB端口是做什么用的？

USB端口允许将UPS系统连接到计算机，并访问其他电源管理功能。

5．什么是可扩展模块化UPS和网络型UPS？

模块化UPS可根据电力需求的增长灵活扩展。联网型UPS具备网络监控和管理功能，能够快速解决问题。

6．如何监控UPS周围的温度和湿度？

外部环境传感器可提供UPS周围环境的温度和湿度信息。用户可通过SNMP/网卡访问这些信息。

7．UPS电池能用多久？

这取决于容量、型号、用途、环境等因素。一般来说，中小型UPS电池的设计寿命为4-5年，大型UPS电池的设计寿命为8-10年。