1、UPS第一章 概述第二章 UPS的工作原理與結構第三章 UPS的冗余技術第四章 蓄電池應用技術第五章 UPS的使用與維護第六章 UPS的電路故障診斷與處理第一章 概述 UPS定義：意為不間斷電源系統，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要為通信系統，計算機、計算機網絡系統或其它電力設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向機內的蓄電池充電;當市電中斷時，UPS立即將機內的蓄電池的電能通過逆變器轉換的方法向負載繼續供應交流電，使負載維持正常工作。UPS的性能 UPS作為保護性的電源設

2、備，它的參數具有重要意義，選購時應重點考慮。UPS的市電電壓輸入寬，表示對市電的適應能力強（減少蓄電池放電）輸出的電壓頻率穩定度高，表明對市電的調整能力強。而其波形畸變率參數是用以衡量輸出電壓波形特性，還有UPS的頻率、功率因數、轉換時間等都是表征UPS性能的重要參數。它有幾個特點： 1電源可靠性高 2電源供電質量高 3效率高 4噪聲比較小，波形失真小 5故障率低，易維護UPS的分類 按電路主結構分：后備式（離線式）和在線式1后備式（離線式） 離線式是指UPS在市電電壓頻率不超過設計范圍時，直接用市電向負載供電，市電通過旁路通道再經轉換開關直接向負載提供電源，機內的逆變器處于停止工作狀態。這種

3、UPS在實質上相當于一臺穩壓性能極差的市電穩壓器，它除了對市電電壓的幅度有所改善外，對市電的頻率不穩、波形畸變以及從電網串入的干擾等不良影響基本上沒有任可改善，只有當市電供電中斷或低于170V時，蓄電池才對UPS的逆變器供電，并向負載提供穩壓穩頻的交流電源。2在線式UPS 在線式UPS在市電正常時，首先將市電交流電源變成直流電源，然后進行脈寬調制，濾波，再將直流電源通過逆變器變為交流電源，一旦市電中斷，立即改由蓄電池以逆變的方式對負載供電，因此對在線式UPS而言，無論是有無市電，它總是由逆變器對負載供電，它可以實現對負載的穩頻穩壓供電，且在市電供電轉換成蓄電池供電時，其轉換時間為零。只有當UP

4、S發生故障，過載或過熱時才會轉為由旁路輸出給負載。 特點： A輸出電源品質高 B無轉換時間 C結構復雜 D保護性能最好，對市電噪聲以及浪涌的抑制能力強第二章 UPS的工作原理與結構 整流充電器 逆變器 旁路開關 蓄電池離線式UPS電路結構 主結構智能調壓充電器DC/AC轉換開關UOUTUIN在線式UPS電路結構 主結構旁路開關AC/DCDC/ACUOUTUIN在線式UPS工作原理圖濾波器整流器逆變器充電器蓄電池電網輸入輸出大功率UPS整流電路大功率UPS充電電路控制電路采樣電路E大功率UPS逆變電路第三章UPS的冗余技術 在UPS的應用中，用戶為了提高運行的可靠性，往往要求幾臺UPS冗余連接。

5、UPS的冗余連接有兩種方式： 1熱備份連接 2并聯連接UPS的冗余技術-熱備份連接 熱備份連接是指當單臺UPS不能保證用戶提出的供電可靠性要求時，就再接入一臺同規格的單機來提高可靠性。任何具有旁路環節的UPS都可以進行熱備連接AC DCDC ACAC DCDC AC輸入輸入旁路2旁路1輸出UPS的冗余技術-并聯連接并聯的條件：2 臺主機的輸出電壓相同2 臺主機的輸出頻率和相位完全一致 為了保證關聯工作正常，必須在原有的UPS上增加關聯柜，關聯板和關聯靜態開關，否則會造成電流或電壓的環流而損壞逆變器或出現1臺過載。UPS的冗余技術-并聯連接 UPS關聯冗余的主要指標和功能 1 UPS并聯的主要指

6、標是電流的均分 2 關聯冗余的UPS系統，當其中一臺出現故障時，不能象單臺UPS那樣立即轉為旁路，而是由其它的UPS逆變器繼續供電。 3當負載功率減小時，UPS在節能軟件的控制下部分主機自動處于關機休眠，當負載升高時，UPS會自動加載。第四章蓄電池應用技術 蓄電池是UPS系統中的一個重要組成部分，它的優劣直接關系至整個UPS的系統的可靠程度，然而蓄電池又是UPS系統中平均無故障時間最短的一種器件。 蓄電池基本能量流程：電能-化學能-電能，蓄電池先用直流電源對其充電，將電能轉化成化學能儲存，當市電供應中斷時，UPS依靠蓄電池中的能量維持逆變器的正常工作。 UPS蓄電池的種類 HS型蓄電池（價格低

7、） AHH型蓄電池（低溫工作） CS型蓄電池（長放電時間場合） 密封式M型蓄電池由于密封式M型蓄電池采用了陰極密封技術，克服了普通蓄電池定期補水的特點，達至了蓄電池免維護的目的，所以在UPS中廣泛應用。第四章 蓄電池應用技術免維護蓄電池的工作原理 工作原理： PbO2+2H2SO4+Pb 2PbSO4+2H2O 蓄電池在充電時，正極由（PbSO4）轉化為PbO2后將電能轉化為化學能儲存在正極板中；負極由（PbSO4）轉化為海棉狀Pb后將電能轉化為化學能儲存在負極板中。 蓄電池在放電時，正極由PbO2 轉化為（PbSO4）后將化學能轉換成電能向負載供電；負極由海棉狀Pb 變成（PbSO4）而將化

8、學能成電能向負載供電。放電充電免維護蓄電池的特性 免維護蓄電池的壽命通常分循環壽命和浮充壽命，免維護蓄電池的容量減小至規定值以前，免維護蓄電池的充放電循環的次數稱為循環壽命。 在正常維護條件下，浮充供電時間稱為浮充壽命。UPS蓄電池管理技術 造成蓄電池的實際容量（AH）下降，內阻增大等老化問題的主要原因是：在蓄電池不斷的充放電過程中，蓄電池內部陽極極板鈍化，水分揮發。影響免維護電池使用壽命的外部因素25350515-05120%100%80%60%40%放電容 量工作溫度浮充壽命年51020152532.226.743.3溫度影響免維護電池使用壽命的外部因素 深度放電-造成蓄電池使用壽命被縮短

9、的另一個重要原因，為了能最大限度地獲得最長的“安全放電時間 ”而又不致造成蓄電池被“深度放電”的關鍵是讓蓄電池電壓過低自動關機的閥值能隨用戶的負載量大小而自動調整，並使它永遠高于放電速率下所允許的臨界放電電壓值。UPS開發了防蓄電池被深度放電的蓄電池管理系統。蓄電池的有效期放電循環次數 蓄電池所允許的充放電循環次數是有限的，盡可能的選用寬輸入電壓變化的UPS是延長蓄電池使用壽命的有效途徑，選用這種寬輸入電壓的UPS會大大減少蓄電池的充放電次數，有利于延長電池的使用壽命。但對于特定的蓄電池而言，它所允許的充放電循環次數還與蓄電池的放電電流大小密切相關，一般來說，蓄電池的放電電流越小則蓄電池所允許

10、的充放電循環次數就少。放電 時間15min30min1H1.5H2H3H4H6H8H允許的充放電 循環次數14001190960740600490400250180第五章 UPS的使用與維護技術一 UPS的安全使用 1市電電壓的波動范圍應符合UPS輸入電壓變化的要求。 2接UPS的配電箱所使用的開關不宜選用老式刀閘開關。 3使用UPS時保證所接的相線、中性線、地線符合要求，不得隨意改變相互的順序。 4禁止將不同安時數、不同品牌的蓄電池組合使用 5為了防止寄生電容耦合干擾，保護設備及人生安全，UPS必須接地，且接地電阻不大于4。第五章 UPS的使用與維護技術二 UPS的工作環境UPS主機對環境要

11、求不高，工作時環境溫度要求在040度，濕度在10100%，主機應保持清潔，以免灰塵對內部元器件的腐蝕，蓄電池標準的使用溫度為25度，平時不能超出1530度，溫度太低，會使蓄電池容量下降，溫度過高，蓄電池壽命下降。第五章 UPS的使用與維護技術三 UPS的安全操作 操作UPS時應嚴格按照正確的開機關機順序進行，應避免突然加載或減載，不要頻繁關閉或開啟UPS，一般要求關閉6S后才能再開啟。第五章 UPS的使用與維護技術四 UPS的使用注意事項1 應嚴格遵守廠家的產品說明書的有關規定，保證UPS的接線符合要求2 UPS在初次使用或久放后，必須先接入市電，利用UPS自身的充電電路對蓄電池進行浮充電，飽

12、和后方可使用。3 對于絕大多數UPS來說，當它們處于逆變器供電時，一般要求它的負載特性為純電阻或電容性4 不要超載使用UPS5適當的放電有助于蓄電池的激活，如長期不停市電，每隔三個月應人為斷電帶負載放電一次，延長蓄電池的壽命6 由發電機組供給的UPS電源有可能導致后備式UPS的交流穩壓線路的輸出電壓值有差異7對于后備式UPS，只有UPS處于逆變供電狀態時，它才具有自動穩壓和輸出短路保護功能8 后備式方波輸出的UPS控制線路中，沒有精確調整其方波工作頻率的技術手段。9 對于方波輸出的后備式UPS，供電的轉換時間為49MS，不宜用于計算機網絡的供電系統中10 UPS中設置的參數在使用中不能隨意改變

13、11 選購長延時UPS時，應選用具有改進型的恒流充電特性的充電器。第五章 UPS的使用與維護技術五 蓄電池維護技術蓄電池使用環境溫度升高時，降低裝置的浮充電壓大部分蓄電池放電終止電壓設置不準，或沒有蓄電池過放電切換裝置，造成蓄電池的深度放電，體積增大變形或破裂。蓄電池放電后沒有及時進行充電，造成極板硫化，使活性物質不能還原，造成電池容量嚴重下降。系統使用的蓄電池質量一致性差，使蓄電池供電系統的整體質量難以保證充電設備的性能不佳或功能不全， 最好是恒壓恒流型充電浮充或均充點設置不合理，造成蓄電池久充或過充，過充會造成蓄電池的排氣失水和變形。第五章 UPS的使用與維護技術六 蓄電池日常維護檢查項目

14、1 檢測蓄電池兩端電壓2檢測蓄電池的的工作溫度3檢測電池連接處有無松動、腐蝕現象、連接條的壓降4 檢測蓄電池的外觀是否完好，有無變形或滲漏5檢測極柱安全閥周圍是否有酸霧析出6安裝好的蓄電池極柱上涂中性凡士林，防止腐蝕極柱，定期清潔，防電池絕緣降低。第六章 UPS電路故障診斷與處理一 不逆變不逆變是指UPS用市電能正常工作，但市電中斷后，蓄電池直流電壓不能轉變為220V交流電壓。故障可能為1 蓄電池電壓2 輔助電源是否正常3逆變器驅動管有無損壞4輸出保護電路第六章 UPS電路故障診斷與處理二不穩壓非在線式UPS不穩壓分為交流輸出不穩壓和逆變輸出不穩壓兩種情況。當市電輸入時，輸出穩壓過程是通過調壓

15、電路控制繼電器與逆變器的不同抽頭進行連接來實現的，逆變器輸出電壓的穩壓過程是通過檢測逆變器反饋電壓的高低來控制方波的脈沖寬度來實現的。如果UPS不穩壓，只要查相應的調壓控制電路即可。第六章 UPS電路故障診斷與處理三 不充電斷開充電電路與蓄電池的連接線，測充電電路的空載電壓，正常時對于單塊12V的電池充電電壓應在13.5V，對串聯的2 塊電池是27V，以此類推，若電壓不正常，則可能為充電電路或充電控制電路第六章 UPS電路故障診斷與處理四 不能用市電逆變器輸出正常，用市電輸入時無輸出。維修流程1 首先查市電檢測電路，當市電低于170或高于260V時，控制電路會發出脈沖信號，切斷市電輸入通路，并使UPS處于逆變狀態 2 查繼電器轉換電路第六章 UPS電路故障診斷與處理五 UPS不能正常啟動正常情況下，只要合上輸入開關，UPS便自動工作在旁路供電方式，這時負載由市電直接提供電源，當發出UPS啟動命令后，UPS開始啟動約1MIN后自動由旁路供電轉為逆變器供電，UPS不能正常啟動的原因除UPS內部原因外，1 檢查是否缺相2相線與零線是否接反3 查輸入電路的相序是否正確第六章 UPS電路故障診斷與處理六 UPS啟動后不能正常轉換出現這種現象的最大可能是此時的旁路電壓超出了允許值，UPS對于輸入