欢迎光临~北京天元地方科技发展有限公司

UPS与EPS的性能比较

/ view 159 / 北京天元地方科技发展有限公司

1   UPS电源与EPS简介

 

  (1)UPS(不间断电源)是Uninterruptible Power Supply的缩写,就是人们常说的不间断电源。市场上常见的UPS主要有在线式、在线互动式和后备式三种。

 

  在线式UPS在市电正常时其输入电源经过整流/逆变后输出,同时对蓄电池浮充,市电中断时由蓄电池经逆变器向负载供电,即UPS的逆变器一直处于工作状态。后备式的UPS只有当市电中断时或电压低于170V时才启用逆变电路,正常时由市电直接输出,通常容量小于3kVA。后备式UPS的电压输出有较大的波动,在170~260V之间,采用高速继电器实现市电和蓄电池之间的转换,转换时间小于10ms。在线式UPS始终使逆变电路工作,其电压的稳定性高,基本上在220V(1±5%)范围内,蓄电池放电基本不存在转换时间;与市电旁路转换采用静态开关,转换时间可以达到μs级。UPS输出精度高、转换时间快,同时造价较高(约为EPS的两倍),在线式UPS工作时能耗较大,主机寿命较短,只有8~10年。

 

  (2)EPS(应急电源)是Emergency Power Supply的缩写,是现代建筑安全保障设施的重要组成部分。一般情况是作为消防或生产在紧急情况下使用的电源。例如在人多、出口少、自然光源有限的高层建筑、商场、医院、地下防空工程等场合,一旦出现火灾或电网受到破坏时,照明消失一片漆黑,其后果不堪设想。同时消防队伍会因为缺少电源供应而无法施展救助工作,如此更加重了灾害的程度。如果拥有应急电源,将会减少损失,因此应急电源对现代社会的安全将发挥越来越重要的作用。

 

  EPS工作原理有点类似于后备式的UPS,平时逆变器不工作,市电断电时才投入蓄电池后备供电。一般不对电源进行恒流、恒压处理。通常采用接触器转换,切换时间约为0.1~0.25s。其优点是结构较简单、造价较低、平时能耗小、无噪音、主机寿命长(15~20年),可适应于电感性、电容性及综合性负载,需要时可实现变频软启动。

 

  在一些欧美国家,由于采用并网供电,电力充足,同时供电质量良好,加上用电设备规范,不会在电网上造成电网污染、互相*。因此,许多场合并不建议使用双变换在线式UPS,而是推荐使用节能型ECO(Economy Control Operation)工作状态下的UPS,即平时由市电供应负载,在市电不正常时,再由蓄电池经逆变器输出供电。在欧洲,此类具有节能工作状态的UPS称作CPS(Center Power Supply),其广泛采用的原因是:双变换工作方式的在线式UPS,在市电正常时,其AC→DC→AC的能量转换效率约为90%,而节能工作状态下的UPS(CPS、EPS)在市电正常时,其能量转换效率高达99%,而且并网市电的可用率可达99.99%以上,即只有0.01%的停电机率,因此使用CPS(EPS)供电,其节能效果是非常显著的。同时,EPS的逆变器处于待机状态,不输出功率,类似休眠状态。EPS的逆变器比UPS的逆变器使用寿命大大延长。

 

2   EPS与UPS电源的工作原理

 

  2.1   EPS的工作原理

 

  EPS主要由充电器、电池、逆变器和转换开关等组成。

 

  当市电正常时,市电由转换开关直通供给负载,不经过任何处理。同时,充电器工作并对电池充电。

 

  当市电异常(电压超限、频率波动或停电)时,逆变器会自动启动(或人工启动),然后转换开关切换到逆变器这一端,由逆变器对负载供电,此时充电器停止工作。因此EPS由市电供电转为逆变器供电时,中间有个切换时间,切换时间决定于控制电路的检测速度、启动速度及转换开关的切换速度。

 

  如果市电恢复,转换开关将切换到市电的这一端,由市电直接给负载供电;同时充电器给电池充电。

 

2.2   UPS的工作原理

 

  UPS主要由输入开关、输入滤波器、整流器、逆变器、静态开关、旁路开关、隔离变压器、输出滤波器、以及电池组等部分组成。

在市电正常时,UPS通过整流器将交流市电整流成直流电,并将市电中携带的各种杂波过滤干净;整流后的直流电,经过逆变器作SPWM正弦波脉冲宽度调制,形成纯净、稳定的正弦波交流电。

 

  当市电异常时,蓄电池会自动给逆变器供电,UPS输出不会中断,即输出电压基本不变化。

 

  如果UPS超载、温度过高、保护等动作,UPS将自动切换到旁路状态供电,由逆变到旁路供电的切换时间很短,在4ms以内。

 

3   EPS与UPS的比较

 

  (1)我国EPS的发展是起源于电网突发故障时,为确保电力保障和消防联动的需要,它能及时提供逃生照明和消防应急,保护用户生命或身体免受伤害,其产品技术要求接受公安部消防认证监督,并接受安装现场消防验收。而UPS是用来保护用户设备或业务免受经济损失,其产品技术要求有信息产业部认证。两者适用的安全规范明显不同,因而具有不同的价值观。

 

   (2)EPS和UPS均能提供两路选择输出供电,UPS为保证优质供电,选择逆变优先;而EPS是为保证节能,选择市电优先。

 

  (3)UPS由于是在线式使用,出现故障可以及时报警,并有市电作后备保障,使用者能及时掌握故障并排除故障,不会造成更大的损失。而EPS是离线式使用,是最后一道供电保障,因而其可靠性设计要求更高,不能简单理解为后备式UPS,否则就把EPS的重要性轻视了。如果EPS在市电故障时,不能通过蓄电池应急供电,则EPS形同虚设,造成的后果将不堪设想。

 

  (4)UPS电源供电对象是计算机及网络设备,负载性质(输入功率因数)差别不大,所以国标规定UPS的负载功率因数为0.8。而EPS供电对象是电力保障及消防安全,负载性质为感性、容性及整流式非线性负载兼而有之,其负载功率因数就不能设定为0.8(EPS国标将规定其数值),而且有些负载是市电中断后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的冲击电流,EPS需要输出动态特性要好,抗过载能力更强。因此EPS与UPS各组成部分的技术设计指标的分配是不同的。

本文关键字: UPS电源 
用手机扫描二维码关闭
二维码