不间断电源系统UPS基础PPT课件

输出 电源质量
切换时间
低
中等
（供电差，仅是不 （滤除部分干扰
停电功能）
）
5～12ms
4ms
最高
（稳压，滤除 所有干扰）
0
成本
低
中等
较高
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主要内容
UPS概述 UPS基本原理 UPS关键技术 UPS主要参数 UPS电池 UPS监控系统
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UPS关键技术
➢ 双变换技术 ➢ 数字控制技术 ➢ 冗余技术 ➢ 电池管理技术
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UPS的四大功能
1. 高可靠性不间断供电 •保证动力的连续性
2. 电网稳压、净化功能 •高质量供电、绿色电源
3. 电池管理功能
•延长电池使用寿命
4. 智能监控功能
•解决UPS维护问题
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UPS概述
➢ 什么是UPS ➢ 为什么使用UPS ➢ UPS的功能 ➢ UPS的分类
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UPS分类
按工作原理不同，UPS分为：
市电
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功率等级0.25-2KVA左右
充电器
逆变器 电池组
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负载
互动式UPS工作原理
在线互动UPS与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电 器合二为一，输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压
功率等级0.7-20KVA左右
市电
市电正常/整流 停电/逆变
双向 变换器
电池组
264-276V
150-264V 150-175V
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电池充放电管理功能
电池 电流
A
母线 电压
V
20
400
0
300
-20
200
-40
100
-60
0
T1
T2
T3
时间t
T4
T1
T1为恒压均充阶段，T2为浮充阶段，T3为电池逆变供电阶段，T4为限流均充阶段
➢ 双变换技术 ➢ 数字控制技术 ➢ 冗余技术 ➢ 电池管理技术
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主从串联热备份
主机
市电
UPS1
主机旁路
从机
UPS2
负载 从机输出
用于中小功率，易于安装调试，没有扩容能力，从机电池寿命 缩短。
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并机冗余供电
市电
UPS1
负载
并机逻辑控制
UPS2
用于大功率，多台UPS平均分摊负载，可靠性高，控制电路复杂。
电压浪涌 波形下陷 瞬态尖峰 谐波干扰
频率漂移
大型设备关闭或雷击引起
大型设备突然启动、电网切换
闪电、电子开关工作，电焊
电动机、电焊机、广播通信设 备、无线通信设备、微波设备 小水电，发电机
电压高于110%额定值，持 续一个或多个周波
电压低于80-85%额定值， 持续一个或多个周波
电压峰值高达6000V，持续 时间一般为0.5-5个周波
UPS系列培训
UPS基础
1
主要内容
UPS概述 UPS基本原理 UPS关键技术 UPS主要参数 UPS电池 UPS监控系统
2
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UPS概述
➢ 什么是UPS ➢ 为什么使用UPS ➢ UPS的功能 ➢ UPS的分类
3
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什么是UPS？－不间断电源
不间断地为用户设备提供交流电的一种电源设备
UPS － Uninterruptible Power Supply
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UPS双变换技术
AC－DC DC－AC
整流 逆变
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12脉冲整流器
30°
移相变压器
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负 载
电池和逆变器
两个6脉冲 整流桥
三相全桥IGBT整流
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传统三相SCR整流UPS
旁路输入
主路输入
输出
Baidu Nhomakorabea
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三相全桥IGBT整流UPS
旁路输入 主路输入
输出
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单相半桥逆变电路
+
Q1 C1
后备式UPS 互动式UPS 在线式UPS
按供电体系不同，UPS分为：
单进单出UPS 三进单出UPS 三进三出UPS
按输出功率不同，UPS分为：
小功率（<10kVA） 中等功率（10至30kVA） 大功率（>30kVA）
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UPS分类（续）
按变压器特点不同，UPS分为：
高频UPS（高频机） 工频UPS（工频机）
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为什么用UPS？－电网问题对设备的危害
•电源中断、电压波动、瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲
—— 造成服务器、路由器、磁盘阵列等精密设备数据 丢失、设备损坏、死机、停止工作等。
•谐波污染、线间噪声、频率漂移
—— 造成网络传输误码率大增，数据传输速度 低下等。
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UPS概述
➢ 什么是UPS ➢ 为什么使用UPS ➢ UPS的功能 ➢ UPS的分类
+380V
N
C2
Q2
-380V
-
U
+380
D1
-380
L
C3
D2
26
.
L
220V
N
三相全桥逆变器
+
R
S
T
R
R
S
S
T
T
N
_
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UPS关键技术
➢ 双变换技术 ➢ 数字控制技术 ➢ 冗余技术 ➢ 电池管理技术
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数字控制技术
数字信号处理器（DSP）控制技术 单片机控制技术
产生各驱动信号、控制整流器、逆变器、 切换逻辑等
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例：整流逆变DSP控制板
ULW2L61K1 键盘板
LCD 液晶320*240
ULW2L61U2 监控单元板
外部用户接口
ULW2L61U11 整流DSP板
检测驱动坂ULW2L61M2
ULW2L61U12 逆变DSP板
并机板 ULW2L61M3
并机接口
检测驱动坂ULW2L61M2
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UPS关键技术
负载
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在线式UPS工作原理
不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经 过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。
Q3BP
旁路输入 Q2
静态开关
TR2
~ - 主路输入Q1 -~
Q5 UPS输出
REC
INV
静态开关
KM
蓄电池
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三种UPS比较
后备式 逆变器状态 后备
在线互动式 热备
在线式 工作
按输出波形不同，UPS分为：
方波输出UPS 正弦波输出UPS
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主要内容
UPS概述 UPS基本原理 UPS关键技术 UPS主要参数 UPS电池 UPS监控系统
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后备式UPS工作原理
有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电 通过充电器给电池充电。 停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。
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双母线供电
UPS1
AC PPC
母线1
电池
LBS
STS
UPS2 UPS
单电源 负载
双电源 负载
母线2
电池
AC PPC
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UPS关键技术
➢ 双变换技术 ➢ 数字控制技术 ➢ 冗余技术 ➢ 电池管理技术
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电池均浮充管理
1、均充限流：0.1C
2、浮充转均充：0.05C 均充转浮充：0.01C
市电
UPS 蓄电池
负载
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UPS概述
➢ 什么是UPS ➢ 为什么使用UPS ➢ UPS的功能 ➢ UPS的分类
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为什么用UPS？－电网问题
波形下限 市电断电
谐波失真
电网
电压浪涌 电线噪声
……
频率漂移
瞬态尖峰
6
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为什么用UPS？－电网问题
电网问题
引发原因
现象
市电断电
停电、空气开关跳闸
零电压持续2个周波以上