新型模块UPS应用特征及模块高效BUS电源设计方案
ups设计方案
UPS设计方案1. 引言不间断电源(UPS)是一种电力设备,能够在电网断电时提供可靠的备用电力。
它在许多应用场合,尤其是对于关键设备的可靠供电至关重要。
本文将介绍一种UPS设计方案,旨在提供可靠的备用电力,并确保设备在电网断电时正常运行。
2. 设计需求在设计UPS方案前,首先需要明确设计需求以确保满足用户期望。
以下为设计UPS方案的主要需求:1.提供可靠的备用电力,以确保设备在电网断电时不会中断供电。
2.快速切换时间,以确保设备在电网断电时,能够即刻切换到备用电源。
3.高效能输出,以确保UPS设备能够提供足够的电力满足设备需求。
4.可扩展性和可靠性,以便能够适应不同规模和需求的应用场景。
3. 设计方案基于上述设计需求,我们提出以下设计方案来满足用户的期望:3.1 UPS类型选择根据用户的需求和应用场景,我们选择线交互式UPS作为设计方案。
线交互式UPS具有较低的成本和较高的效率,非常适合中小型企业和家庭用户使用。
3.2 主要组件选择3.2.1 电池在UPS中,电池是最关键的组件之一,它负责在电网断电时提供备用电力。
我们选择高容量、低自放电率和长寿命的铅酸电池作为备用电源。
3.2.2 逆变器和稳压器逆变器和稳压器是UPS的核心组件,它们负责将电池直流电转换为交流电并保持稳定的电压输出。
我们选择高效率、高性能的逆变器和稳压器以确保UPS能够提供可靠的备用电力。
3.2.3 控制器控制器是UPS的关键组件之一,它负责监测电网状态、电池电量和设备负载等信息,并根据需要调整UPS运行状态。
我们选择可靠、智能化的控制器,以确保UPS能够快速、准确地响应电网断电事件。
3.3 系统工作原理UPS工作原理如下:1.在正常供电情况下,UPS将交流电直接传输到设备。
2.当电网断电时,控制器会立即启动UPS系统,并将电池的直流电转换为交流电,并输出给设备。
3.当电网恢复供电时,控制器将自动切换回电网供电模式,同时开始充电电池。
模块化UPS电源的优点
模块化UPS电源的优点诺电作为UPS生产厂家,有专业的技术研发团队和从业数十年以上的技术人员,因此诺电对UPS电源相关知识有一定的了解。
接下来,小诺带领大家详细了解一下模块化UPS有哪些优点。
模块化UPS电源的优点包括:1、模块化热插拔设计,可边成长边投资,装配维修速度快,可有效降低初期投资。
2、采用模块化热插拔结构,可以降低UPS的维修时间,提高系统的可用性。
3、高效率,高输入/输出功率因数,从而介绍运行成本。
4、机架式安装方式,可与IT设备摆放在一起,不需要独立电源室,节省占地空间。
5、便于厂家采购材料、生产备货和组织生产,有效降低成本。
6、具有宽的市电输入电压/频率范围、良好的输入适应能力、减少发电机组配置容量。
7、采用双DSP全数字化控制技术,保护和故障诊断能力强大,切实保障了整个UPS系统的稳定性和人可靠性。
8、采用N+X冗余技术,比传统的1+1双机并联冗余技术的不间断UPS系统可靠性还高,并可根据用户不同的功率可靠性需求进行升级。
9、各模块之间的并联控制采用了分散逻辑并联控制方式,没有主机与从机之分,任何一个模块拨出或插入不会影响其他模块的正常工作。
10、显示模块主要提供网络化监控的平台,对系统并联运行的可用性没有实质性影响,这样既增加了整机工作的可用性,又简化了现场维护难度。
11、采用全模块化结构后,系统中各模块均按标准19英寸结构设计,使整机外形美化、通用性强、占地面积小、操作方便。
12、模块化UPS电压功率模块、显示模块均可实现在线热插拔,方便了现场快速更换模块的需求,使用非常方便。
可现场在线更换、在线维护,降低维护难度、减少维护时间、便于日后扩容。
13、所有模块都共用电池组,大大节约电池配置成本、减少占地面积、减轻楼房承重压力,并可以自动按设置电池参数确实最佳充电参数,延长电池运行使用寿命。
此外,模块化UPS还采用三相功率因素校正技术,输入功率因数达到0.99以上,减少线路损耗、提高电源利用率,大大降低了对电网的污染。
基于模块化UPS的不间断电源车设计方案
2018·4(下) 军民两用技术与产品99引言随着社会经济和技术的不断进步,各行各业的发展均与电力系统是否安全可靠密切相关。
某些重要行业如医疗、金融等甚至需要高品质的不间断电源。
在此背景下,不间断电源UPS 得到了长足的发展和运用。
然而,某些重大临时活动、会议等场所在初期设计时并未配置UPS ,因此能够灵活调配的UPS 电源车便成为了用户首选的后备保供电装置[2]。
用户在使用的同时也要求UPS 电源车具有更为可靠的供电系统,并且易于维护,具备在线扩容功能,同时能够有效地降低建设维护成本。
1 系统组成传统的UPS 电源车主要由底盘车、车厢、大功率UPS 、后备电池等组成,当市电正常时,市电经UPS 内部的整流器和逆变器后为负载提供纯净的交流电源;当市电缺失时,蓄电池直流电能经逆变器后逆变为交流电源,不间断地向负载供电。
然而在保供电的过程中,如遇到UPS 主机故障等问题,将使整车的电力输出中断,影响了整车供电可靠性;同时其在产品定型后,不具备可扩容性,不适应日后的拓展需求。
目前较为稳妥的解决方式是采用两台大功率UPS 并联的方式增加供电的可靠性,此方式的缺点是必须配置具备质量更大的底盘车,不仅增加了整车成本,也提高了日后的维护成本。
本文着重介绍了模块化UPS 电源车的组成及各组成部分的电路设计。
整车主要由八个系统组成,主要是:底盘车、保温隔热车厢、模块化UPS 、后备蓄电池组、输入系统、输出系统、车内配电系统、电动电缆收放系统等。
系统框图如图1所示:图1 系统框图2 整车详细设计方案2.1 模块化UPS选型相比于传统的单机工作的UPS ,模块化UPS 本身就是一套冗余系统,当任意功率模块发生故障时,控制模块将其从系统中剥离,用户可以在不断电的情况下用备用的功率模块进行更换。
当需要扩容时,用户同样可以在不断电的情况下插入多个功率模块。
因此通过对功率模块的热插拔可方便快速地实现维护或者扩容。
本方案所选择的模块化UPS 供电系统由功率模块(1~10)、控制模块、静态开关、后备蓄电池组组成。
模块化UPS的特质及应用
Telecom Power Technology设计应用UPS的特质及应用吕燕华,杨万青(山东山大华天科技集团股份有限公司,山东是为满足中小型数据中心和企业数据机房需求变化而推出的全新一代的机房基础架构解决方案,采用模块化设计理念,实现机房基础架构的快速建设和智能管理。
本文分析了是如何实现系统可用性及绿色节能的。
Characteristics and Application of Modular UPSLV Yan-hua,YANG Wan-qingShandong Shanda Hoteam Technologies Group Co.,generation of computer room infrastructurethe Modular design conceptanalyzes the developmentthe point of view of customer与模块的效率息息相关,效率提升可减少散热器件和缩小风道,提升模块的功率密度。
高效的功率模块得益于多个先进技术的应用:)选用高效拓扑三电平技术[1];)动态均流,准谐波控制,降低辅助电源和整)优化控制算法,保障UPS 在各种负载条件下)选用世界顶级厂家的第五代IGBT ,第五代采用的场截止结构(Fieldstop )可显著降低开关损耗,沟道栅技术(Trench )可降低饱和压降V ce ,从而大大降低产品损耗;选用直流偏置性能更优磁性材料,降低磁损;)优化散热布局,配合智能风机调速功能,最大限度降低风扇损耗。
冗余式设计实现真正意义的热插拔功能热插拔技术是模块化UPS 的关键技术之一。
热插拔可以使客户实现在线扩容、在线维护。
根据工信部模块式UPS 具有无与伦比的平均故障恢复时间MTBF ,一般模块更换时间在5~10UPS 出现严重故障后,需要专业的服务工程师火速赶到现场,到了现场也会因为种种原因无法快速定位和排除故障,系统恢复正常运行少则需要几个小时,多则几天。
ups设计方案
UPS设计方案1. 简介UPS(不间断电源)是一种用于保护电子设备免受电网波动、停电和其他电源问题影响的装置。
本文档将详细介绍一个UPS设计方案,涵盖了UPS的基本原理、设计要点以及实施方案。
2. UPS的基本原理UPS的基本原理是通过将电能进行储存,以供在电网故障时维持电子设备的供电。
一般来说,UPS系统由三个主要组件组成:1.直流电源:直流电源主要是负责将交流电转换为直流电,并用于充电UPS内置的电池组。
2.逆变器:逆变器将直流电转换为交流电,以便为设备提供纯净的交流电源。
3.电池组:电池组在正常电源供应中充电,而在电网故障时提供电力。
3. UPS设计要点在设计UPS系统时,需考虑以下要点:3.1 容量和负载预测容量和负载预测是设计UPS系统中的关键因素。
首先,需要计算所需的总负载,然后选择合适的UPS容量。
一般来说,UPS容量应略大于总负载,以确保设备在需要时可以得到充足的电力供应。
3.2 电池备份时间电池备份时间是指UPS能够在电网故障时提供稳定电力的时间长度。
为确保连续供电,需要根据设备的需求和应用场景选择适当的备份时间。
3.3 整体效率UPS的整体效率是指在正常运行条件下输送给设备的功率与从电源输入的功率之间的比率。
为实现能源效率,应选择高效的UPS组件,并确保其正常运行。
3.4 转换时间转换时间是指UPS从电网故障时切换到电池备份模式所需的时间。
短转换时间对于保护设备免受电网波动的影响至关重要。
因此,在设计过程中,应选用具备快速转换能力的UPS系统。
3.5 可靠性和维护性可靠性和维护性是UPS系统设计中的重要考虑因素。
在选择UPS组件和系统拓扑结构时,应优先考虑那些已被广泛验证并具备良好可靠性和易于维护的组件。
4. UPS设计方案实施基于上述UPS设计要点,下面给出一个具体的UPS设计方案实施步骤:•步骤1:收集所需的负载和功率需求,并计算总负载。
•步骤2:选择UPS容量,确保其略大于总负载。
最新UPS供电方案与应用 供电方案
1 电源技术现状与开展电源技术是一种应用功率半导体器件,综合电力变换技术、现代电子技术、自动控制技术的多学科的边缘穿插技术。
随着科学技术的开展,电源技术又与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域亲密相关。
目前电源技术已逐步开展成为一门多边学科互相浸透的综合性技术学科。
它对现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高效率、高可靠性的电源起着关键作用。
2 电源应用2.1 技术要求通过理论证明,要使始终处于良好的工作状态,就必须严格地按照技术要求安装和使用。
在首次使用前应将内的电池组充足、充满电,使用后应尽量少开关,更不能带负载开关;应定期将做人工放电,不断激活机内电池组,延长电池组的使用寿命;每台的负载最好控制在该额定输出功率的75%以下,但也不能太低。
只要平时对认真维护,做到以上几项,就能使设备的用电无后顾之忧。
2.2 容量确实定选择最关键的一步是根据所连接设备的耗电量确定的容量(功率)。
计算功率一般有三种途径。
一、检查设备背后的铭牌。
二、使用厂商提供的表格。
最后、还可以用安培表进展测量,这种方法最为准确。
2.3 供电几乎所有的标准都能在满负荷状态下提供5到10分钟之间的电源供应。
您可以非常粗略地估计它在半负荷下能支持10到20分钟。
3 全方位构建供电系统方案3.1 热备份并联供电系统扩大平均无故障时间的方法可选择热备份方案。
即当主机或其中台出现故障时,辅机或另外一台不连续地向负载提供电源,确保重要设备在任何时刻均由供电。
热备份有串联热备份及并联热备份之分。
串联热备份灵敏性高、安装简单、无须调整、不外加附加电路、可作成+1热备份等优点。
但主机静态旁路开关出现故障时,整个系统可能中止供电、主机一直处于满载工作、备机蓄电池长期浮充状态等也是该方案存在的缺点。
并联热备份的主要优点是瞬间过载才能强,可分期扩容及单台均分担负载功率等。
但因要求负载均分也存在调试困难、并机柜系统出现故障将中断系统供电等不利因素。
UPS不间断电源项目设计方案
UPS不间断电源项目设计方案
一、项目背景
UPS不间断电源(Uninterruptible Power Supply)是具有电源输出
稳定性的一种强电源系统,用于保护电子设备免受停电、谐波和其他不稳
定因素的影响,可以为用户提供高质量的电源,保证系统可靠性和稳定性。
本项目的目标是制定UPS不间断电源的设计方案,以满足用户的不同需求。
二、项目要求
1、系统稳定性:UPS不间断电源系统的稳定性是保证系统可靠性和
可维护性的关键保障,必须确保系统的输出电压和电流稳定,以使加载设
备可以正常工作。
2、可靠性:UPS不间断电源系统的可靠性是保证电源质量的重要因素,必须确保其具有可靠的运行能力和保护功能。
3、负载容量:UPS电源系统的负载容量必须满足用户对功率大小的
要求,同时考虑安全系数的要求,以保证系统的可靠性和稳定性。
4、用户服务:UPS不间断电源系统必须能够对用户提供全面、便捷
的服务,以满足不同的用户需求。
三、UPS不间断电源设计方案
1、UPS电源系统的构成:UPS电源系统的核心部件包括逆变器、变压器、滤波器、保护装置等,其中逆变器用于将直流电转换为交流电;变压
器用于调节电源的输出电压;滤波器用于滤除输出电压中的谐波振荡;保
护装。
模块化ups
模块化UPS1. 引言随着电子设备在我们生活和工作中的广泛应用,对电力可靠性和稳定性的需求也越来越高。
UPS(不间断电源)作为一种重要的解决方案,为设备提供稳定的电力供应,以防止数据丢失、设备损坏或生产中断。
随着技术的发展,传统的UPS 设计越来越受限于其固定功率处理能力和有限的扩展性。
为了满足不同场景下的不同需求,模块化UPS应运而生。
本文将介绍模块化UPS的概念、原理、优点以及在不同应用场景中的应用。
2. 模块化UPS的概念模块化UPS是一种将多个独立模块组合在一起工作的UPS 系统。
每个模块都具有独立的电源和控制电路,可以独立运行或组合在一起以满足不同功率需求。
模块化UPS系统通常由不同类型的模块组成,如输入模块、输出模块、电池模块等。
这些模块可以根据需要灵活配置和扩展,以适应不同的负载需求。
3. 模块化UPS的原理模块化UPS的原理可以简单概括为以下几个步骤:3.1 输入模块接收来自电网的电力,并将其转换为UPS系统所需的电力特性。
3.2 输出模块通过稳压和滤波等技术,将输入模块提供的电力转换为稳定的输出电力供应。
3.3 控制模块负责监测和控制整个UPS系统的运行状态,包括输入电压、输出电压、电池状态等,并根据需要对模块进行切换和调整。
3.4 电池模块作为UPS系统的备用电源,当输入电力断电时,电池模块会提供电力维持系统的正常运行。
4. 模块化UPS的优点相对于传统的UPS系统,模块化UPS具有以下几个明显的优点:4.1 高可靠性:模块化UPS采用独立模块工作的方式,当一个模块发生故障时,其他模块仍然可以正常工作,从而实现系统的高可靠性。
4.2 可扩展性:模块化UPS系统可以根据需求灵活配置和扩展,当用户的负载需求增加时,可以通过增加额外的模块来满足需求。
4.3 维护便利:由于模块化UPS系统由多个独立模块组成,当需要维修或更换模块时,只需要针对具体故障的模块进行操作,而不需要对整个系统进行停机维护。
UPS设计方案
UPS设计方案UPS,即不间断电源系统,是为了保障电子设备在停电或电网异常的情况下能够正常运行而设计的系统。
在现代工业和生活中,UPS系统已经成为很重要的设备之一。
UPS设计的方案有多种,下面我们将从UPS系统的功能、架构、前端电路、后端电路、控制电路等多个方面进行说明。
一、UPS系统的功能UPS的主要作用是将交流电转化为直流电,并将直流电通过后端电路中的逆变器转化为交流电。
UPS系统最主要的功能是保障电子设备在停电或电网异常的情况下能够正常运行。
另外,UPS系统还有其他的一些功能,例如:在电网发生异常时(如电压或电流不稳定),UPS系统可以通过调节和稳定输出电压、电流等来保护电子设备;还可以进行电源切换、保持电子设备的供电稳定性等等。
二、UPS系统的架构UPS系统的架构通常可以分为以下几个部分:1、前端电路:将交流电转化为直流电并通过整流电路对电流进行稳定化处理。
2、后端电路:根据需要将直流电转化为交流电。
3、电池装置:为电子设备在停电时提供备用电源。
4、控制电路:对电子设备的状态进行监测,并对UPS系统的整个运行进行控制管理。
5、机械结构:UPS系统的物理结构,包括UPS机箱、电池箱、散热器等。
三、UPS系统的前端电路UPS系统的前端电路通常由变压器和整流电路构成。
变压器主要起到隔离交、直流电的作用。
整流电路则将隔离后的交流电转化为直流电。
整流电路可以采用三种方式:单相全波整流、单相半波整流和三相全波整流。
更常用的是单相全波整流和三相全波整流。
整流电路还需要进行滤波、稳压等处理,使输出的直流电变得更加稳定。
四、UPS系统的后端电路UPS系统的后端电路通常由逆变器代替。
逆变器可以将直流电转化为交流电。
逆变器的输出电压、频率等需要根据不同的电子设备进行调整。
为了保证输出的交流电质量,逆变器还需要进行滤波、稳压等处理。
逆变器的设计通常有两种类型:PWM和SPWM。
PWM是实现控制简单,效率较高的一种方法,而SPWM在频率控制方面更为灵活,在应用上更为广泛。
UPS不间断电源项目设计方案
UPS不间断电源项目设计方案一、项目背景:随着电力需求的不断增加,电力供应的可靠性成为现代化社会的重要支撑。
尤其是在关键领域,如数据中心、医院、交通等行业,断电可能导致严重的后果。
因此,不间断电源(UPS)系统的设计和建设成为保障电力供应可靠的关键。
二、项目目标:设计一套高可用性、高可靠性的UPS不间断电源系统,确保关键设备在电力中断情况下能够持续供电,以保障生产、服务的连续进行。
三、项目内容:1.系统需求分析:根据用户的需求和场景,分析UPS不间断电源系统的技术需求和功能要求。
确定所需容量、负载需求、备用电池容量等参数。
2.设备选型:根据系统需求分析的结果,选择合适的UPS不间断电源设备。
包括主要设备(UPS主机、电池组等)和辅助设备(监控系统、传感器等)。
3.总体设计:设计UPS不间断电源系统的总体框架,确定主机和电池组的布置方式、布线设计等。
4.电气设计:根据负载需求和系统容量,进行电气系统设计。
包括主机和电池组的电气参数计算、主机与负载的连接方式、电缆选择等。
5.通信布线设计:设计UPS不间断电源系统的通信布线,包括网络连接和传感器连接等。
6.控制系统设计:设计UPS不间断电源系统的控制系统,确保系统自动切换和监控功能的正常运行。
7.安全设计:设计UPS不间断电源系统的安全措施,包括过载保护、电池过放保护、温度控制等。
8.系统集成测试:进行UPS不间断电源系统的集成测试,确保系统各功能正常运行。
9.系统维护保养:制定UPS不间断电源系统的维护保养方案,定期进行检修和维护。
四、项目进度计划:1.系统需求分析:3天2.设备选型:2天3.总体设计:2天4.电气设计:3天5.通信布线设计:1天6.控制系统设计:2天7.安全设计:2天8.系统集成测试:5天9.系统维护保养:长期进行五、项目风险管理:1.技术风险:根据所选设备的可靠性和供应商的信誉选择,降低设备故障和技术风险。
2.工期风险:合理规划项目计划,预留足够的时间来处理可能的延期情况。
模块化UPS电源是什么?模块化UPS电源的优势
模块化UPS电源是什么?模块化UPS电源的优势模块化UPS电源作为目前市面上常用的UPS电源受到广泛的关注,那模块化UPS电源到底是什么呢?模块化UPS电源对比传统UPS到底又有哪些优势?本文将一一为你进行解答。
模块化UPS电源是由机架、UPS功率模块、静态开关模块、显示通信模块以及电池组构成。
采用了抽屉式、高智能多制式模块化设计,在线热插拔技术,实现在线更换、在线维护,降低了维护难度,实行零停机工作。
采用N+X并联冗余无线技术,各模块机架可完全分离,便于用户以后的扩容或减容,使用非常方便。
逆变结构中优先运用了“多电平逆变”的概念,致使功率器件的损耗大大降低,输出电压高次谐波减少近一倍,从而缩小了体积,增大了功率密度。
产品在UPS行业中最先采用了32位数字信号处理器作为核心处理芯片,该芯片是目前国际市场上最先进、功能最强大的32位DSP处理器。
运行速度高达150MPS,既具有强大的数值运算能力,又具有丰富的事件管理能力。
特别适用于处理复杂、高精度、高速度、实时性要求非常的控制系统中。
它的采用使本产品无论在电气性能、可靠性、功能等各方面均有最大程度的提高。
模块化UPS电源的优势:第一,“模块化冗余并联”技术避免了资源浪费。
在行业用户的信息网络供电系统建设中,经常会对高端UPS的容量产生错误的、或是过低或是过高的预计,其结果可能会导致采购成本过高、无法满足负载需要或造成资源、空间及能源浪费等情况。
模块化UPS通过可扩充的模块结构有效解决了这一问题,它可以帮助用户在未来发展不明确的情况下分阶段进行建设和投资。
第二,高安全、易维护的热插拔技术突破了应用瓶颈。
传统高端UPS在日常维护、设备维护期间均需要采取转旁路的方式,而负载在这种情况下是不受UPS保护的。
因此,如果此时发生电源中断、过载等故障,将会造成严重的损失,并且其维修过程相对繁琐,不利时效。
模块化UPS系统中采用的热插拔技术可以允许单体模块在不需停电的前提下任意进入或退出并联单元,从而实现了并联系统的在线维护,同时无需专门的仪器或技术即可进行。
模块化UPS
∙模块化UPS目前面临的难题和优势随着模块化的出现,一场在UPS行业界的竞争正慢慢展开,虽然模块化UPS目前在市场上的份额仍然没有取得很大成功,但模块化UPS将取代传统UPS将是一种不可改变的趋势,要真正取代目前传统UPS的地位,模块化UPS还需要解决以下问题。
模块化UPS要解决NX并联冗余、热插拔、高效率、高功率密度等技术难题,这导致厂家的研发和生产成本较高。
因此,模块化UPS的售价比传统UPS稍高。
但是,由于模块UPS的效率高,功率密度高,扩容与维修方便,其后续的使用成本会比较低,这主要体现在四方面:第一,模块化UPS易于扩容,后续扩容只需购买所需的电源模块即可,没有线路改造等成本;第二,模块化UPS的功率密度高,可有效节省占地空间;第三,模块化UPS的效率高,可以节能;第四,模块化UPS的停机检修时间为零,减少了维护成本。
从这里我们可以看出,模块化UPS虽然还有一些一时难以解决的技术难题,但同时也还是具有着许多传统UPS无法替代的优点,所以随着模块化UPS技术难题的逐步克服,终将会代替传统UPS成为市场主导。
∙塔式UPS与模块化UPS投资对比分析∙本文价格估算的主要假设如下:200kVA左右容量塔式UPS价格为A,200-400kVA(不含400kVA)单价与200kVA一致,400kVA-800kVA塔式UPS单价为200kVA的90%,模块化价格在塔式的基础上上浮30%。
∙同等基本容量下投资对比∙并联冗余系统是Tier2及Tier3等级数据中心对UPS系统的要求,其实质是消除UPS功率部分的单点故障。
针对此类场景,塔式UPS系统一般采用N+1并机的方式,而模块化UPS可采用功率模块N+X冗余。
功率模块N+X冗余通过配置不同的数目的冗余功率模块,可达到极高可靠性。
一般情况下,采用每5个功率模块冗余1个模块的配置方式。
根据需求模块化UPS也可采用机架冗余的方式。
因为对于备电时间相同的同容量系统,无论是模块化还是塔式UPS,配电与电池投入基本相当,不再包含在比较范围内。
ups设计方案
ups设计方案随着科技的不断发展,电力供应的可靠性对于各个行业的正常运转和个人的生活质量至关重要。
而UPS(不间断电源)作为一种重要的电力保障设备,在各个领域都发挥着重要的作用。
本文将介绍一种先进的UPS设计方案,旨在提升电力供应的可靠性和效率。
1. 背景我们所生活的现代社会对于电力的需求越来越大,而任何一次电力中断都有可能对生产、通讯和生活造成不可预测的损失。
因此,UPS的设计变得尤为重要。
传统UPS设计通常使用铅酸电池作为能量存储器,但这种电池具有重量大、维护成本高、寿命短等缺点。
因此,一种新型的UPS设计方案迫在眉睫。
2. 创新方案——锂离子电池锂离子电池作为一种新型的能量存储器,具有高能量密度、长寿命、轻量化和无记忆效应等特点,成为了替代传统铅酸电池的理想选择。
通过将锂离子电池应用到UPS设计中,可以解决传统UPS设计中存在的种种问题,并带来更多的优势。
3. 优势一:高能量密度锂离子电池相较于铅酸电池,具有更高的能量密度,可以在相同体积和重量条件下存储更多的能量。
这意味着,采用锂离子电池的UPS设备可以更好地满足大规模应用的需求,提供更长时间的备用电力供应。
4. 优势二:长寿命传统的铅酸电池往往需要定期更换,而锂离子电池的寿命相对更长。
通过合理的电池管理系统和智能化的充放电控制,锂离子电池的寿命可以得到更好的延长。
这样一来,用户就能够减少电池更换的频率,节省了时间和人力成本。
5. 优势三:轻量化相比于笨重的铅酸电池,锂离子电池具有更轻便的特点。
在移动应用领域,采用锂离子电池的UPS设备可以大幅度减轻设备的整体重量,提供更便捷的移动能源解决方案。
6. 优势四:无记忆效应传统的铅酸电池会产生记忆效应,使用时间越长,容量越小。
而锂离子电池则几乎没有记忆效应,可以保持较为稳定的容量和性能。
这样一来,用户就可以更充分地使用UPS设备,无需频繁充电,节省了使用成本。
总结随着电力需求的增加,UPS设备的可靠性和效率变得尤为重要。
UPS设计方案
UPS设计方案UPS是一种为了避免电源故障而设计的备用电源,在各个领域中都有广泛的应用。
UPS设计方案是指在设计UPS系统时所需考虑的因素和技术方案。
本文将探讨如何设计一种有效的UPS系统方案。
一、UPS系统的基本组成UPS系统通常由下面这些组件组成:1.输入接口:UPS系统必须接受可靠的电源输入。
2.转换器:如果输入电源失效,转换器将转变为内部电源,以保持UPS系统的正常运行。
3.蓄电池:用于提供短期内的电力支持,以及在长时间停电时的备用电源。
4.输出接口:将UPS系统的电力输出连接到需要保护的设备上。
5.控制器:负责监控UPS系统的状态,以便及时采取适当的措施。
二、UPS系统设计的基本原则在设计UPS系统时,需要遵循以下原则:1.可靠性:UPS系统必须具有足够的可靠性,能够在任何时间提供所需的电力支持。
2.安全性:UPS所输送的电力必须符合安全规范,避免造成电击、火灾等危险。
3.效率:UPS系统必须尽可能高效地运行,节省能源和成本。
三、UPS系统设计的技术细节1.电源经济性考虑UPS系统通常需要长期待机,因此对于电源的选择必须考虑电源经济性。
通常UPS系统使用的电源有蓄电池和发电机两种。
蓄电池优点是成本低、易于维护,但是使用寿命有限,需要定期更换。
发电机优点是使用寿命长,但运转成本高、维护难度大。
可根据用户实际需求选择使用的电源。
2.分段电源设计UPS系统应该对多个设备,按照其启动和运行的需要分段设计供电线路,以充分利用UPS输入和输出接口以及转换器的功能。
当需要更改或添加设备时,这种分段设计方案也方便更改和调整。
3.自动转换设计UPS系统设计的重点是如何实现自动转换从而保证设备正常运行。
UPS的控制器应该能够实时监控设备的电池状态并实现无缝转换。
例如,当输入电源故障和蓄电池电量不足时,UPS系统应自动切换到备用电源。
4.UPS系统管理UPS系统应该配备管理软件,以实现远程监控和远程控制。
管理软件应提供各种监控指标,比如UPS的输入电压、电流、功率因数、UPS输出电压、电流等等,并显示UPS的状态。
提高数据中心能源效率之模块化UPS
提高数据中心能源效率之模块化UPS
模块化UPS系统组成
模块化UPS系统是由:机架、UPS功率模块、静态开关模块、显示通信模块以及电池组构成。
1)机架:具有输入、输出、应急旁路、人工维修支路等配电线路和连线端子,设有与之对应的电力开关。
2)功率模块:具备完整的UPS功能,模块内部包括整流电路、逆变电路、充电电路和控制电路。
3)静态开关模块:当UPS电源处于保护或故障状态时,静态开关模块可不间断的切换到旁路,继续为负载供电,集中式的静态开关模块是按照系统最大输出容量设计的。
4)显示通信模块:是集中数据显示、通信、报警和远程网络化监控的平台。
5)电池组:所有模块共享电池组
模块化UPS设计遵循的五大特性
先进性:延长机器的服务寿命
从电路结构上解决环流对UPS模块并联的负面影响
采用集中旁路的静态开关工作模式,静态开关按照系统最大输出容量配置,并采用冗余设计
分散式控制理论,功率模块、监控模块、静态开关模块均可在线插拔,互不影响
顺位主从同步控制技术,运行无瓶颈
并联运行时,每个模块内部的整流电路、充电电路、逆变电路与其他模块保持均衡。
UPS设计与方案
UPS设计与方案UPS,即不间断电源,是一种必不可少的电源设备,它可以在停电或其他因素导致的电力问题时维持电力供应,确保设备正常运转。
UPS在许多场合得到应用,包括家庭、办公室、医疗机构、数据中心、工厂等等。
本文将探讨UPS的设计与方案。
UPS的设计要素1. 输入电压稳定性:UPS应该能够接受输入电压波动并稳定电压输出。
因此,所选电池的电压范围需要考虑到输入电压的范围。
2. 输出电压稳定性:UPS输出的电压应该能够提供稳定的电力。
特别是在超载或电力波动前,输出电压应该能够保持稳定,以保护所连接的设备不受损坏。
3. 额定容量:UPS的容量应该能够满足所连接设备的需要。
我们通过计算设备的功率需求和输出功率来确定所需的UPS容量。
4. 转换时间:当电网出现问题时,UPS应该能够自动启动并维持设备的电力供应。
转换时间应该足够短,以防止所连接设备出现中断,普通的UPS的转换时间要控制在20ms内。
5. 电池容量:UPS的电池容量要考虑到设备断电后的持续供电时间。
如果UPS需要维持设备的运行时间较长,则需要更大的电池容量。
此时,要注意UPS的重量和价格。
6. 保护措施:UPS应该配备过电压和过电流保护措施,防止所连接设备受到电力突波或其他异常情况的损害。
UPS的选型根据实际需求选购UPS时,需要考虑到以下几个因素:1.所需的容量:首先需要确定需要的容量。
我们可以根据所要连接设备的功率集合,计算出UPS的总容量。
2.输出电压要求:根据设备的电源要求,可以确定UPS的输出电压,通常UPS的输出电压为220V或110V。
3.特殊功能:不同的UPS可以提供不同的特殊功能,如切换时间、LED灯、USB接口,以及对环境温度、湿度、噪声水平的控制。
4.品牌和价格:品牌和价格也是选购UPS的关键因素。
我们可以选择市场领先品牌的UPS,以保证设备的质量和可靠性。
而价格则应该根据实际需求和预算进行综合考虑。
UPS的安装准备在安装UPS之前,需要做出一系列准备工作:1.计算容量和标识设备:我们需要计算所有设备的功率需求,并选择UPS的容量。
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新型模块UPS应用特征及模块高效BUS电源设计方案1 问题的提出随着通信与网络应用的蓬勃发展,网络化、集成化趋势正以前所未有的速度和深度影响着我们的生活。
UPS电源系统在网络系统、智能大厦等项目的集成、各行业的实时监控、运算系统供电质量等项目中要求变得越来越高。
而传统的UPS系统存在单机故障率高、可扩展性差、可管理性差、维护成本高昂等等弊端,市场已强烈需要新一代更具精密性与综合性、更能灵活管理、更安全可靠的网络UPS登台问世。
值此以POWER+(10kVA-100kVA)模块UPS电源为例对其作分析介绍。
模块UPS,其具备的卓越优势不仅仅是智能型的电源保护系统。
应该说全新电源保护理念除了包含传统UPS的整流、滤波、充电、逆变器等装置外,还采用了连续电流控制整流技术和三阶逆变等新型概念技术。
在降低运输及库存成本的同时可提供更高的效率、更灵活的机动性及更好的可靠性。
2 新型模块UPS电源应用特征2.1 全制式并联冗余环保电源⑴ 并联冗余UPS系统整体由系统控制器、静态开关(STSW)以及1至10个额定容量为10kVA的功率模块所构成,可采用热插拔模式随意进行扩充。
POWER+系统结构极具弹性,功率模块的概念是在系统运行时可随意移除或安装而不影响系统的运行及输出,使投资规划实现“随需应变”,既满足了后期设备的随需扩展,又降低了初期购置成本。
⑵ 故障冗余的构成可实现最大程度的故障冗余。
各主要构成部分包括系统控制器、静态开关(STSW)以及功率模块皆为内置冗余的智能型独立个体,可单独运行(见图1所示)。
任何模块发生故障后(包括系统控制模块),POWER+冗余设计便会充分发挥效用,全面保障设备正常运转。
图1 新型模块UPS故障冗余的构成示意图图1中的电池组由系统中所有UPS模块共享(包括充电和放电)。
可按用户需求,使用单一电池或并联多组电池来增加系统备用时间,并作为电池冗余结构。
POWER+具备多项配件选择,如充电模块、无线传输(GPRS、蓝牙)、隔离变压器及功能强大的控制软件等,用户可完全依照实际所需进行选择。
⑶独有的电源相位的多制技术UPS系统率先开发了独有的电源相位的多制技术,改变了整个UPS领域输入输出相位固定的单一性,可根据电源输入情况将模块设置成3/3(三相进三相出)、1/1、3/1、1/3四种电源系统,有独特的三阶逆变电路(见图2所示),并保持功率不变。
独有的全制性刷新了传统UPS领域输入输出相位固定的传统特性,为用户带来了前所未有的选择空间及便利。
因此在终端客户或经销商选购UPS产品时,无需再去考虑如何购进不同相位或不同容量的产品,或担心某种型号产品滞销、短缺而导致的进货、存储的烦琐;可根据不同客户的需求调整电源相位,使经销商对产品、零配件等备品进行单一品牌的简易管理,大大降低经营和管理成本,购销存整体销售链便捷高效。
⑷关于三阶逆变电路三阶逆变电路。
三相输出完全独立,可带100%不平衡负载;其三相/单相输出现场可调变:逆变效率高达97%;输出电源质量高—谐波2%;负载100%阶跃;输出电压波动2%。
图2 有独特的三阶逆变电路示意图2.2 冗余性在传统UPS产品中,一直存在着单台UPS容易出现单点故障的问题,用户唯一的安全保障措施是采用“1+1”或“N+1”旧的安全防范格局,该措施不仅造成较大的经济浪费,而且容错率仅有一次之多。
UPS系统阵列中的所有功率模块平均负担系统负载,各并联模块皆为内置冗余的智能型独立个体,无需系统控制器对并联系列集中控制。
任何模块发生故障后(包括系统控制模块),其冗余设计便会充分发挥效用,全面保障设备正常运转,实现最大程度的故障冗余,同时用户还可根据需要选择超过一次容错率的冗余。
也就是说客户如果在一个系统中安装了比能支持最大系统负载所需要的最少模块还多X个模块,那么就能够在有X个模块失效的情况下仍保证维持系统全部正常工作。
UPS模块式设计概念全面优化了“N+X”投资方案,客户仅需购置10KVA功率模块,即可轻松实现X次故障冗余及升级扩容。
2.3 可用性新型模块UPS具有超强的并联功能,是高端UPS技术的领先技术,其平均无故障时间(MTBF)是传统UPS系统的1.5倍,平均无重大故障时间(MTBCF)是传统UPS系统的3倍,平均修复时间(MTFR)传统UPS为停机维修8小时,而POWER+在系统正常运行状态下仅需5分钟。
极高的可用性凸显POWER+所具备的完善保护功能和安全适用能力,确保系统本身和用户设施负载受保护时间成倍提升。
2.4 热扦拨性传统UPS系统在日常维护、设备维修期间均需采取转旁路的工作方式,负载因此不受UPS 保护。
此时如果发生交流电源中断、过载等故障,势必造成负载电源供应中断或设备损坏。
同时设备维修还需要经过一系列烦琐的程序:系统管理员通知厂商+厂商赶至维修现场+停电维修。
为了解决类似的可靠性瓶颈,新型模块UPS采用了先进的UPS模块热插拔技术,单体模块可任意在线投入或退出并联单元,无需停电操作,实现了并联系统的在线维护,同时该操作无需专门的仪器和技术即可进行。
通过热插拔技术使单体功率模块可任意在线投入或退出,解决了传统UPS转旁路维修的技术难题,使维护超常简便,同时实现了UPS随意扩展和冗余两大性能,充分满足用户实际需求。
2.5 互动性模块UPS具有功能强大的系统控制器。
内置完善的电源分析仪及多种通讯界面,其独有的双向互动式监控和自我测试功能,配备智能化监控软件(如GA公司的GeMSi),可通过SMS、蓝牙、局域网等不同界面与网络管理员进行双向互动沟通,使网络管理员随时对系统进行远程监控(),了解产品实时状态。
一方面实现了设备运行过程中自我状态的监控,对一些异常现象进行预处理,使系统始终平稳可靠运行;另一方面实现了网络管理员和客户可通过SMS、因特网、ICQ等更广阔的监控渠道与模块UPS之间进行双向数据通信和远程监控,全面了解其运作情况。
如系统发生异常时,亦同样会将异常情况发送给客户。
若有关人员不在现场,将会在供电时间结束前自动中止系统软件的运行程序,禁止用户登录、自动存盘、保持现场等,并通过网络向用户发出警告信息,通报有关电源异常状况。
客户可根据POWER,发送的信息来判断异常情况的紧急程度,以决定应变措施。
模块UPS独有的双向互动式监控技术,可协助客户灵便快捷地对系统危机做出即时处理,免除您的后顾之忧。
图3 远程监控示意图2.6 环保性模块UPS导入先进的改良技术,可达到输入总谐波失真(THD)只有5%,远低于传统UPS 可控硅整流器的33%(见图4(a)(b)所示),同时单位输入功率因数PF=1。
图4(a)为无PFC电路时UPS输入电压/电流波形,而图4(b)为加入PFC电路时UPS输入电压/电流波形。
在线性负载条件下,输出总谐波失真(THD)低于2%,极大降低电网污染,有效减少电网负荷和电源损耗,整机效率高达96%,大幅节省能源,见图5(a)(b)所示。
新型模块UPS不仅向用户提供了安全实用的性能保障,其所拥有的先进高端技术将领引UPS潮流倡导节能与环保,以新颖卓越的概念着眼全球电源事业发展。
2.7 新型模块UPS的并机独特的模块UPS并机技术,多达5个机架并联,提供500KVA系统容量;分散式静态开关设计,无需外加旁路柜;分散逻辑控制,排除以往中央并机控制单点故障的危险;环型并机通讯网络,确保并机通讯连接安全可靠;各并联机架可配置不同数量的UPS模块,异容量并机;机架并机加上模块化技术,提升系统的扩容性、安全系数和可靠性;所有模块与标准POWER+系统通用。
2.8 实例10kVA标准单机:多制性可设定为3/3、3/1、1/1;小型轻量化,机体仅重8kG;卓越效能,AC/AC高效率为96%,低输入谐波为5%,输入功率因数为1,背光LCD显示;在线双转换,联机电池。
2.9 新型模块UPS系统控制器主处理器为1 6 bit;显示器为4*40字元背光LCD;其他指示装置有8 LED,蜂鸣器;模拟输入通道为4;数字输入通道为8;计时器RTC 具有备用电源;干接点为6;RS232 隔离;通讯界面为TCP/IP,PRS/SMS;内部通讯为串列传输,具有隔离;事件记录有255项;显示参数为负载条形图、交流电压电流、电池电压、UPS模块状态STSW参数及状态、电池温度(需购附件);功率计测量输出/输入kW,kVA & PF;对AC异常,DC异常,UPS模块故障,系统旁路,电池测试异常,过载及系统温度异常均可警报;计时器RTC之备用电源为2星期。
2.10 系统管理软件POWER+具备通讯界面卡及网络管理软件、根据所连接的UPS系统<单相/三相),软件会显示对应的数据。
选项Wing,无线通讯界面,可通过主机监控UPS电源系统。
3 关于97%模块高效BUS电源开发与设计方案当今以高效率、低成本、高可靠性为模块电源追求目标,而往往基于中间母线技术的应用。
那末实现97%效率有利条件是什么?首先应对中间母线的定义与优势给于说明。
3.1 中间母线的定义与优势3.11中间母线的定义12V中间母线IBA(Intermediate Bus-Architecture),开环电源模块需求商最早是Cisco 在数据通信产品中提出。
3.12中间母线IBA优势① 性能:负载电压规格多;电源与负载的隔离近;板上热分布均匀。
② 成本:IBA具有较好的竞争力。
随着IC供电电压下降和所需电流的增加,IBA的应用得到推广,相应的BC和POL得到迅速发展。
12V是增长速度最快的输入电压,它是基于IBA 和计算机应用的驱动。
3.13中间母线分类① 特性:标准闭环稳压12v模块;前馈技术半稳压12V模块;开环12V不稳压模块。
② 分别对应的应用范围:电信设备,带电池的48V/60V系统及数据设备,有12V负载;电信设备,带电池的的48V系统;电信设备,嵌入式FE系统及数据设备,无12V负载,直流不带电池。
③ 分别对应的电压输入范围:36V-75V;36V-60V((核心电压42V—58V);48V±1%。
④ 分别对应的稳压精度:12V/±4.5%;12V(±5%-±10%);12V±10%。
⑤ 分别对应的成本与可靠性:高、中、低;低、中、高。
⑥ 业界BUS的标准模块功率:100W-600W,有1/2、1/4、1/8砖等外形尺寸。