UPS设备

2024-05-04

UPS设备（精选七篇）

UPS设备篇1

关键词：UPS,分类,选用,维护

引言

Uninterruptible Power Supply简称为UPS, 全称是不间断电源系统, 可以为设备提供不间断供电的电源系统。电网中的一些强脉冲尖峰、外电的闪断会造成发射设备的闪断或设备板卡的损坏, 造成长时间的停播事故的发生, 严重的影响发射设备的安全运行。使用UPS系统改善供电的电网质量、防止停电和电网污染对发射设备造成危害等方面起着很重要的作用。

1 UPS的分类

1.1 按照工作原理分成后备式、在线式和在线互动式三大类

1) 后备式UPS, 正常时电源输入端通过交流稳压装置和电源滤波电路滤波后, 通过UPS故障时旁路切换开关和市电与蓄电池供电转换开关, 供给负载;正常时市电与蓄电池供电转换开关在市电直通的位置, 当供电电压和频率波动到一定范围, 市电与蓄电池转换开关切换到蓄电池经过逆变器供电, 这个转换开关转换时有4~10 ms左右的时间, 输出的波形多为方波或正弦波, 输出为方波时, 这种后备式UPS工作在供电质量和稳定性要求不高的负载中, 价格比另外UPS两类便宜。

2) 在线式UPS结构较复杂, 但性能完善, 能解决所有电源问题;与后备式UPS比较, 正常工作时增加了交流电变成直流电设备, 供给逆变器将直流电再变成交流电, 供给负载;交流电变成直流电的同时供给蓄电池充电。当供电电压和频率波动到一定范围, 交流变直流设备停止工作, 蓄电池给逆变器供电, 逆变器将直流电再转换成交流电持续供给负载;由于逆变器一直在工作, 在出现当供电电压和频率波动到一定范围, 从市电到使蓄电池的电可以达到零切换的时间;供给负载的电压波形多为正弦波, 但是冲击负载时, 过载能力比较弱。

3) 在线互动式UPS。在线互动式UPS和上述两种UPS相比, 没有专门的交流电变直流电设备, 输入电源正常时, 使用逆变器将交流电变成直流电给蓄电池充电, 当供电电压和频率波动到一定范围, 逆变器又反工作, 蓄电池的直流电通过逆变器变成交流电给负载供电。和在线式的UPS相比从市电到使蓄电池的电有一定的切换时间。和后备式UPS相比, 输出的波形多是正弦波, 过载过压等的保护功能比较强大。

1.2 按照电压输入输出方式

按照电压输入输出方式可分为单相220 V输入/单相220 V输出、三相380 V输入/单相220 V输出和三相380 V输入/三相380 V输出UPS。

1.3 按照输出容量分

按照输出容量可以分为微型UPS输出功率≤1 k VA、小型UPS (>1 k VA, ≤5 k VA) 、中型UPS (>5 k VA, ≤30 k VA) 、大型UPS (>30k VA) 。可根据实际需要选择合适的UPS。

2选择UPS需要注意的问题

2.1 对电网环境的适应

根据《电能质量供电电压允许偏差》 (GB12325-90) 规定电力系统在正常运行条件下, 用户受电端供电电压的允许偏差为:10 k V及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的+7%~-7%;工作频率为 (50±1) Hz, 再根据本单位实际供电的实际情况选择UPS的允许变化范围。UPS工作在广播电台中, 电台相当于强电磁辐射场区, UPS系统要注意受到强电磁干扰而降低可靠性, 所以UPS在输入端有较强的滤波和抗干扰能力。

2.2 对UPS容量的考虑

发射设备中的用电容量是想接入UPS中所有用电设备的额定功率之和, 不要超过UPS的额定功率。UPS的过电流承受能力, 在广播电台中使用的有些设备的启动功率是额定功率的3~5倍, 还有例如变压器冲击电流, 在广播电视设备中常常接入变压器, 初始加电时, 最初的电流大概是额定电流的20倍, 选择UPS时一定要考虑变压器的初始时的电流。UPS的过电流在毫秒级的时间内也不能超过额定电流的1.5倍, 如果超过UPS的额定电流, 此时输出电压下降, 保护电路动作。在选择UPS的额定功率时, 一定要考虑使用的启动电流, 一般选择最大的启动负载不超过UPS额定功率的80%。

2.3 切换时间

根据第一节的后备式、在线式和在线互动式三大类UPS对电网断电时启动并切换到逆变状态工作时间的分析, 选择合适需要多大切换时间的UPS。当UPS故障时, UPS要在旁路和逆变器之间通过开关切换, 一般都存在着切换时间, 因此一般在电路中加入储能环节。这样切换时间利用三端口逆变器可以在任何情况下实现零切换, 因为每当进行切换前首先要启动逆变器, 当切换停止后才关闭逆变器, 储能环节起到储能作用, 由于变压器漏感的储能作用, 也可实现平滑过度。

3 日常维护

大型医疗设备合理使用UPS的探讨篇2

1 UPS类型的选择

UPS分为后备式、在线互动式和在线式3种。后备式UPS在市电供电正常时，它向负载所提供的电压为对市电电压稍加稳压处理过的正弦波电压，当市电供电不正常时，它向负载提供稳定的方波电源。在线互动式UPS在市电供电正常时，它向负载所提供的也是对市电电压稍加稳压处理过的正弦波电压，仅当市电供电不正常时，才向用户负载提供逆变的正弦波电源。后备式和在线互动式UPS都不能实时在线地向负载提供标准的正弦波电压。而在线式UPS却不同，只要有负载工作，逆变器就一直工作，它向负载提供逆变后的可靠稳定的正弦波电源，电压稳定度优于后备式和在线互动式UPS，且输出电压的瞬间响应特性好，具有良好的 “净化”作用及安全保护功能，抗干扰能力非常强。因此，在市电波动范围比较大的地区和对供电质量要求比较高的医疗设备应选用电压稳定度好的在线式UPS。我院设备基本上都配的在线式UPS，从原则上来讲，后备式UPS只能用于某些对输出波形要求不高的设备中，如办公设备等，且不能驱动感性负载。如我院彩超刚开始配备的是一台5 KVA后备式UPS，结果发现屏幕上始终有条状伪影干扰，后来换了一台在线式UPS后，伪影现象就消失了。

2 UPS负载的确定

UPS的标称容量是表示其视在功率，实际上UPS的负载通常为非线性负载，它随负载功率因素的变化而变化，如果UPS的输出特性不好，输出电压会产生跌落，电压稳定度降低，影响负载安全工作。所以在为UPS确定容量大小时应考虑UPS带非线性负载的能力，即根据UPS所提供的额定功率及功率因数来确定实际带负载能力，避免UPS因为负载过重，而工作不正常或损坏UPS的逆变器。也就是说额定输出功率为1 KVA的UPS并不一定能驱动1 KVA的负载。为了延长UPS的使用寿命，UPS不宜长期处于满负荷状态下运行。后备式UPS一般选取额定功率的60%~70%的负载量，在线式UPS一般选取额定功率的70%~80%的负载量，同时UPS也不宜长期处于过度轻载状态下运行。电池供电时间主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池放电截止电压等因素影响，一般计算UPS电池供电时间的公式为T=V*AH*N*P.F/W，

其中T是蓄电池组供电时间，V是蓄电池电压，AH蓄电池是定格容量，P.F是UPS的输出功率因素，W是负载功率。例如我院CT配备的UPS的蓄电池电压为12 V，定格容量为100 AH，蓄电数量为64块，功率因为为0.7，负载功率为40 KW，那么，它的供电时间则为T=12*100*64*0.7/40000=1.344 h约为80 min，即停电后可维持供电时间约为80 min。

3 UPS主机的正确使用

在使用UPS之前应认真仔细阅读随机使用说明书。UPS适宜长期不间断工作，不宜每天或经常开关机。对负载确需断电的，可在UPS输出端与负载之间串接空气开关，关闭空气开关即可断开负载的电源。应定期(半年)对UPS做一次清洁除尘工作，以防止灰尘进入机箱影响电子器件散热，而损坏电子器件。应定期检查及更换UPS的散热风扇和大容量电容器。

4 UPS电池的维护

由于UPS使用的是免维护蓄电池，每只12 V，基本上都采用串联工作方式，一般是几只至几十只串联不等。只要其中一只电池内阻增高或损坏，则整组电池就不能按设计容量供电，就有可能造成停电事故。所以，必需定期检查和维护蓄电池。

4.1 新购买的UPS或新更换的蓄电池要先给电池充足电后再使用

由于UPS从生产到用户安装使用，需要一段时间，这段时间内，蓄电池由于自放电造成容量减少，达不到所标称的延时时间，为确保正常供电，UPS在初次使用时必须按产品使用手册上的要求充电数小时。

4.2 环境温度

蓄电池的使用要注意环境温度，蓄电池一般应在0 ℃~30 ℃之间环境温度中使用。温度过高蓄电池的寿命将大大缩短，对密封式免维护蓄电池来说，当环境温度超过25 ℃时，温度每升高10 ℃，电池的使用寿命将缩短一半。温度过低，蓄电池实际可释放的容量也将大大减少。

4.3 蓄电池组长期处于充电状态下，其内阻会增大或永久性损坏

因此，避免将蓄电池长期置于“浮充”状态，对于那些很少长时间停电的地区运行的UPS必须每隔3个月就要人为地放电一次，即关掉UPS的交流输入电源，让 UPS处于电池模式供电，电池放电电流≥0.1 A。

4.4 应避免蓄电池深度放电或长时间小电流过电量放电

当蓄电池小电流放电时，由于从蓄池的端电压下降速度比大电流时缓慢，所以当UPS保护关机时，蓄电池实际上已经过电量放电，造成蓄电池失效或寿命缩短。如果蓄电池深度放电，也会影响其寿命，当蓄电池组放电后一般需要8 h~12 h时间充电才能将蓄电池充好。

4.5 定期检查

UPS设备篇3

关键词 UPS 负荷功率保障

中图分类号：V35 文献标识码：A

0引言

民航数据机房是一个特殊的用电系统，空中交通管制是飞机全天候安全起降的保障，空中管制稍有不慎就会机毁人亡。而这些设备的保障对供电可靠性的需求也提出了更高更大的挑战。本文就某空管局塔台电力负荷大小进行了合理的估算，并对UPS选则进行简要分析。

1负荷的计算方法

用电负荷的计算方法有“需要系数法”、“利用系数法”、“二项式法”和“单位面积功率法”等。由于需要系数法比较便利，因而广泛使用，本文主要介绍“需要系数法”计算方法。

（1）用电设备组的计算负荷

有功功率Pjs=kxPe kW

无功功Qjs=Pjstg kvar

视在功率Sjs= kVA

（2）配电干线或总配电室的计算负荷

有功功率 Pjs=k∑p（KxPe）kW

无功功率Qjs= k∑q∑（KxPetg ）kvar

视在功率 Sjs= kVA

以上式中 Pe—用电设备组的设备功率;

Kx—需要系数;

tg —用电设备功率因数角的正切值;

k∑p、k∑q—有功功率、无功功率同时系数，分别取0.8～0.9和0.93～0.97。

当简化计算时，同时系数K p和K q都取K p值。

需要系数法确定计算负荷的系数见表1。

表1 工业用电设备的Kx、 cos 及tg

2塔台负荷计算

通过对某空管局塔台设备统计为：新内话ICS电子设备两套，每套功率100W;甚高频电台6台，每台发射功率500W，接收功率70W;空军雷达、ADS-B、航班动态、发报终端、遥测、桂林终端、情报通播、自观、621等设备共计9套设备，每套均为300W电脑主机和50W显示器构成;主任席、协调席、管制席等4套设备均由400W电脑主机和50W显示器构成。

由此可见，塔台设备主要由电脑、收讯机、发讯机组成，通过表1可得各设备需要系数，分别取最大值。由于塔台6台甚高频设备不可能同时处于发射状态，最多也只有2台处于发射状态其他4台处于接受状态，所以代入负荷计算公式得：

有功功率：

P总=k∑q∑（KxPe）=0.9€祝？010W+425W+800W+252W）=4038W

无功功率：

Q总=k∑q∑（KxPetg ）0.9€祝？257+735+600+189）=3403 Var

视在功率：

Sjs===5280 VA

3 UPS容量选择

UPS选择应根据计算负荷、峰值电流、过载能力、负荷突变等因素决定。

（1）峰值电流。能承受峰值电流的UPS容量按下式计算

容量=有效负荷容量€追逯档缌鳎ㄗ畲笾担？UPS额定电流

（2）过载。UPS过载能力一般在有效负荷的1.1倍以上，负荷超过1.1倍以上应对UPS进行保护。

（3）负荷突变。多数UPS的负荷突变范围为0～100%，输出电压波动可以控制在10%以内，所以对有效负荷容量可以不做补偿。

选择UPS额定输出容量时，应根据所用设备的负荷量统计值来选择所需要的UPS输出功率。为确保UPS的系统效率高和尽可能的延长UPS的使用寿命，一般推荐参数是：用户的负载量占UPS输出功率的50%～80%为宜。除考虑实际负载以外，还需要考虑今后设备的增加所带来的增容问题，因此UPS的功率应在现有负载的基础上再增加15%的余量。计算UPS功率方法是：

UPS功率=（实际设备功率/UPS输出功率比）€祝？+0.15）

式中输出功率比一般选50%～80%。

由此可得：UPS塔台5280 VA/0.5€祝？+0.15）=12114VA≈12KVA

4总结

在本文所介绍的计算方法中，由于各设备额定容量参数都取的是塔台极端情况下的最大运行设备量，需要系数Kx和同时系数K p都取了最大值，所以计算出了的负荷值肯定偏大，UPS选型也就偏大，在实际运行中负荷可能达不到这一值，但是如果塔台出现特殊情况如（设备重启、航班任务加重等）将会有效、可靠的保障供电安全。

参考文献

[1] 周志敏等.UPS实用技术—应用于维护[M].人民邮电出版社，2003.11.

[2] 徐国家.UPS电源维修手册[M].电子工业出版社，2008.3.

浅谈建筑智能化设备UPS供电方式篇4

正常时通过整流逆变器的交直双变换过程提供稳定的电压和频率输出, 在直流环节向蓄电池组浮充电。当交流电源失电时, 由蓄电池经逆变器向负荷供电, 若电路过载或UPS内部故障时, 通过旁路电路将UPS解列, 交流电源直接供电。因本型UPS具有双变换特点, 可在较宽输入频率范围内运行, 提供稳定的输出, 所以被普遍使用。

1 集中供电方式

集中供电方式是将交直流供电电源设备集中在一起 (即总UPS装置室) , 给分散在智能建筑内的各类智能化设备供电。主要设备包括交流应急母线 (市电与应急柴油发电机电源切换) , 大型UPS设备和静态转换开关等。

为提高不间断电源装置的供电可靠性和运行灵活性, 一般需要装设静态转换开关, 其切换时间一般为2～10 ms。静态转换开关应能实现以下功能:①当逆变装置故障或需要检修时, 应及时切换到电网 (市电备用) 电源供电;②当分支回路突然故障短路, 电流超过预定值时, 应切换到电网 (市电备用) 电源, 以增加短路电流, 使保护装置迅速动作, 待切除故障后, 再起动返回逆变器供电;③带有频率跟踪环节的不间断电源装置, 当电网频率波动或电压波动超过额定值时, 应自动与电网解列, 频率与电压恢复正常时再自动并网。

集中供电方式主要特点为:①由于整流逆变设备和蓄电池均集中在一起, 便于管理。②需要专用机房与配电室, 整流室和蓄电池室, 基建投资大。③需要专人值班。④配电线路较长, 线路压降大, 线路故障引起电源可靠性下降。

2 分散供电

随着科学技术的发展, 开关电源技术也不断发展, 蓄电池设备不断改进, 这两种变化为分散供电提供了技术上的保证。分散供电将可靠交流电源直接送到各用电设备机房, 保证电源可靠供电的整流逆变, 蓄电池等设备 (小型UPS) 设置在用电设备附近。

分散供电主要特点为:①不需要设置专用机房, 节省基建投资。②由于UPS装置可靠近用电负荷分散安装, 配电线路短, 供电可靠性增加。③分散供电使电源故障对智能建筑影响程度大大减小。④蓄电池电容量可只考虑15～30 F, 减少了电池的重量和体积。

3 UPS电源主接线方案

智能化设备分散供电系统采用的电源首选UPS装置。

UPS电源装置是一种静态交流不停电电源装置, 工作原理为:正常时交流电源经整流器变为直流, 对蓄电池组进行浮充, 同时经逆变器输出优质交流电源对重要设备供电;当城市电网突然停电时它能自动转换到蓄电池组, 利用蓄电池储能环节放电, 经逆变器对重要设备供电。

UPS不间断电源系统主接线方案主要有3类:单台UPS供电系统, 并联UPS供电系统和多重化UPS供电系统。可根据用电设备对供电可靠性、连续性、稳定性和电源质量的要求进行方案选择。

4 单台UPS供电系统

单台UPS供电系统为增加供电可靠性, 增加旁路电源, 当UPS装置发生故障时, 通过交流静态转换开关接通旁路电源供电。通常中小容量UPS采用这种基本接线方案。

5 并联UPS供电系统

并联UPS供电系统正常运行时两台逆变器同时向负荷供电, 各供一部分负荷, 当一台逆变器发生故障时, 交流静态转换开关自动切除逆变器而不影响系统供电, 另一台逆变器承担全部负荷供电。并联UPS供电系统输出功率是一台逆变器额定功率。增加旁路电源是为提高供电的可靠性。

6 多重化UPS供电系统

国外根据技术经济比较, 多重化台数一般推荐选用2～6台为宜。多重化UPS供电系统分为2种:①备用多重化UPS供电系统。当某UPS单元在运行中出现故障时, 交流静态转换开关立即切换故障单元, 并同时切换至备用UPS单元向负荷可靠供电。②并联多重化UPS供电系统。它包括若干个分担负荷电流的UPS单元, 由于并联多重化UPS装置总容量超过负荷要求容量至少一个UPS单元容量, 因而可切断其中任一单元来保证其余负荷功率的连续性, 继续对全部系统负荷供电。

7 UPS电源逆变器的技术要求

UPS电源装置除具有不间断供电的功能外, 还应具有保持输出电压的自动稳压和稳频。功率对UPS电源中的逆变器有以下技术要求:①实现输出电压的自动调节。②输出工频正弦波, 非线性失真要小, 使输出谐波成分尽量小, 并可与市电或其他逆变器的工频锁相同步。③逆变器效率要高, 动态特性要好。

参考文献

[1]郭维钧.建筑智能化技术基础[M].北京:中国计量出版社, 2001.

[2]沈士良.智能建筑工程质量控制手册[M].上海:同济大学出版社, 2002.

UPS・什么是UPS类型篇5

UPS电源按其工作原理可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。

(1) 后备式UPS

(2) 在线式UPS

(3) 在线互动式UPS

表一：

表二：

UPS从结构上一般分为直流UPS(DC-UPS)和交流UPS(AC-UPS)两大类。

(1) 直流UPS

(2) 交流UPS

从备用时间分，UPS分为标准型和长效型两种。

一般来说，标准型机内带有电池组，在停电后可以维持较短时间的供电(一般不超过25分钟);长效型机内不带电池，但增加了充电器，用户可以根据自身需要配接多组电池以延长供电时间，厂商在设计时会加大充电器容量或加装并联的充电器。

UPS设备篇6

目前, 空管航管业务楼一般采用三级供电模式, 一级为主用市电, 二级为备用柴油发电机, 三级为UPS (Uninterruptible Power System) 设备电池。对于供配电设备来讲, UPS设备蓄电池的作用有2种:一是提供不同电源转换过程中的切换电源, 保证电源的连续性;二是当所有电源都失效时的应急电源, 提供应急操作和设备关机时间。可以看出UPS设备蓄电池在空管动力系统中占有非常重要的地位, 然而, UPS的故障有50%以上是因为蓄电池组故障或对蓄电池维护不当造成的, 一般大型UPS设备使用的阀控式密封铅酸蓄电池的寿命在5~6年, 且更换电池的成本很高 (约为UPS售价的30%左右) , 同时电池故障也会减小系统的可靠性。如何能既安全又有效地对电池进行全面的维护对于运行单位来讲是一项非常重要的任务。

1 阀控式铅酸蓄电池的含义及其参数

阀控式铅酸蓄电池的英文名称为Valve Regulated Lead Battery (简称VRLA电池) , 又名免维护蓄电池, 其基本特点是使用期间不用加酸或加水, 电池为密封结构, 电池盖子上设有单向排气阀 (也叫安全阀) , 当电池内部气压升高到一定值时, 排气阀将会自动打开, 排出气体, 然后自动关阀, 防止空气进入电池内部。

蓄电池最基本参数———标称电势电压。一个铅酸蓄电池单格标称电势为2V, 由6个单格串连起来的蓄电池标称电势就是12V。一个标称电势为12V的正常的铅酸蓄电池在充电过程的末期, 充电极化达到最大值, 电压可以达到14.4V或更高一点;在放电将终了时, 放电极化达到最大值, 电压可以低到9V左右。而充电或者放电停止并且静置数小时后, 极化电压完全消失, 这个12V的蓄电池的电势可以在13.8V (充满后) 至10.6V (放完后) 之间[1]。

蓄电池重要参数———额定容量。蓄电池的额定容量的单位为安时 (Ah) , 它是放电电流安 (A) 和放电时间小时 (h) 的乘积。由于对同一个电池采用不同的放电参数所得出的Ah是不同的, 为了便于对电池容量进行描述、测量和比较, 必须事先设定统一的条件。实践中, 电池容量被定义为:用设定的电流把电池放电至设定的电压所给出的电量。也可以说电池容量是:用设定的电流把电池放电至设定的电压所经历的时间和这个电流的乘积。

用户最关心的蓄电池参数——电池后备时间。电池的后备时间也就是当其他所有电源失效时UPS设备的带载时间。根据不同的工作环境和不同的用户要求会有所不同。但现在的用户盲目追求超长后备时间, 致使蓄电池的数量非常庞大, 不仅维护困难而且更换时价格昂贵。

2 影响UPS电池寿命的因素

2.1 温度影响

环境温度对电池的自然老化过程有很大影响。储能蓄电池则对温度要求较高, 标准使用温度为25℃, 平时不能超过15~30℃的范围。温度太低, 蓄电池容量会下降。温度每下降1℃, 容量下降1%。其放电容量会随温度升高而增加, 但寿命降低。如果在高温条件下长期使用, 温度每高10℃, 电池寿命约降低50%[2]。

2.2 充电影响

电池充电器是UPS非常重要的一部分, 电池的充电条件对电池寿命有很大影响。如果电池一直处于恒压或“浮”型电器充电状态, 则UPS电池寿命能最大程度提高。事实上电池充电状态的寿命要比单纯储存状态的寿命长很多。因为电池充电能延缓电池的自然老化过程, 所以UPS无论运行还是停机都应让电池保持充电状态。

2.3 电压影响

电池是由单个的“原电池”组成, 原电池串联起来就形成了电压较高的电池, UPS的电池充电时, 每个串联起来的原电池都会被充电。原电池性能稍微不同就会导致有些原电池充电电压比别的原电池高, 这部分电池就会提前老化。只要串联起来的某一个原电池性能下降, 则整个电池的性能就将同样下降。试验证明电池寿命和串联的原电池数量有关, 电池电压越高, 老化的就越快。UPS容量一定时, 设计时应尽可能让电池电压最低, 这样UPS电池寿命就越长, 在电池电压一定时, 应选择数量少、电压高的原电池串联的电池。

2.4 电流影响

理想情况下, 为了延长UPS电池寿命, 应让电池总保持在“浮”充电或恒压充状态。这种状态下, 充满电的电池会吸收很小的充电器电流, 它称为“浮”或“自放电”电流。但很多在线式UPS的设计使电池承受一些额外的纹波电流, 纹波电流是当电池连续地向逆变器供电时产生的, 逆变器必须有输入直流电才能产生交流输出。这样电池就形成了小充放电周期, 而实践表明, 电池所允许的放电循环次数是有限的。对于特定的电池而言, 电池的放电电流越小 (意味着电池的放电时间越长) , 则电池所允许的充放电循环次数则越小。所以选购UPS时应关注纹波电流对电池的影响。

3 UPS电池维护方法分析

蓄电池是UPS系统的支柱, 没有电池的UPS只能称作稳压、稳频电源。虽说蓄电池目前都采用了免维护电池, 但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。但外界环境对电池的影响并没有改变, 不正常工作状态对电池造成的影响也没有变, 所以维护工作仍是非常重要的。然而许多使用单位缺乏必要的测试维护手段, 根本不清楚自己系统UPS蓄电池的健康状况, 为UPS系统正常工作留下隐患。所以, 下面从日常维护、定期维护、深度维护对蓄电池的维护方法进行分析。

3.1 电池组日常维护

3.1.1 UPS设备本身日常维护

对于日常维护来讲, UPS设备自身一般会根据电池组的电压情况对电池进行浮充和均充操作。均充就是恒大电流充电, 目的一是当蓄电池放电后, 快速补充电能, 二是当个别蓄电池电压有偏差, 消除偏差, 趋于平衡。浮充就是恒压小电流充电, 目的一是防止蓄电池自放电, 二是增加充电深度。另外, 均、浮充之间的转换是由UPS设备监控模块自动控制的, 所以UPS日常检查一定要注意检查UPS设备中电池的运行状态、充放电状态、电压、电流、容量和后备时间等参数, 以便及时发现问题。

3.1.2 蓄电池监控系统的日常维护

绝大多数大型UPS设备集成的维护只能对电池整体进行, 蓄电池进行电压检测已经不能充分反映蓄电池的问题, 预警性和前瞻性较差, 无法准确、及时地找出老化电池。而由于制造工艺不同, 同组电池性能会有一些差异, 且一旦出现单节电池故障意味着电池整体需要更换。若有效地对所有单节电池进行管理, 就必须配置专门的蓄电池监控系统。

一般蓄电池监控系统可以做到对单体电池的电压、电阻进行周期性测量, 并生成相应的周期曲线, 与样本进行对比就可以及时发现单体电池变坏的拐点, 而内阻测试方法一般采用纯直流瞬间大电流放电法, 测试精度、稳定性很好, 不会对电池造成任何伤害等优点。在对蓄电池监控系统电池数据进行检查时, 应注意查看超出平均值的电池内阻变化情况, 以免影响整体电池的性能。

UPS自身对蓄电池的日常维护是对电池整体进行的, 蓄电池监控系统的日常维护是针对单体电池的, 所以运行单位应将两者结合起来, 通过两者有效地做好蓄电池组的日常维护工作。

3.2 电池组的定期维护

对于蓄电池的定期维护要求UPS设备可以定期对电池进行试探性容量测试, 以便检查电池组的性能优劣以及保持电池的活性。不同的UPS设备针对电池有不同的定期维护方法, 一般分为:可用性检测型和容量测试型。

可用性检测型:UPS设备按照设定的周期, 对电池进行短暂的大电流放电, 一般放电时间在3~5min, 放电时市电处于监视状态无输出, 全部负载由电池经逆变后提供, 一旦电池故障, 可以立即切换到市电。目的是检测电池组的好坏, 无法对电池的容量进行核对。

容量测试型:UPS设备按照设定的周期, 对电池进行固定时长的电流放电, 根据负载情况一般放电时间在30min以上, 在放电时, 电池只带15%~20%的负载, 其余的负载由市电提供, 又名“联合逆变带载”[3], 电池故障时可以随时由市电供电。可以在检测电池组好坏的同时还可以对电池的容量进行简单的核对。

可用性检测型UPS设备定期维护简单, 但无法真实地反映出电池的性能, 容量测试型可以大体上反映出电池的性能, 但也只能作为定期维护的手段而不能替代深度维护。

3.3 电池组的深度放电维护

对于空管系统来讲, 专用的市电长期稳定较好, 正常运行时不会出现市电中断的情况, 所以UPS会长期处于浮充状态而没有深度放电过程, 容易造成蓄电池性能严重下降, 应每半年或一年让UPS电池带负载放电一次, 使蓄电池运行在放电状态, 用以全面激活蓄电池, 但应将蓄电池放电容量控制在额定容量的30%~50%之间, 而且要及时再充电, 这样有利于延长蓄电池的使用寿命, 也有利于保证蓄电池实际使用容量接近于蓄电池称容量。

深度维护一般采用带载放电, 分为手动实际负载放电和直流假负载放电。

手动实际负载放电需要值班人员拉掉输入市电, 对于并机系统或旁路和主路分开供电的单机影响不大, 但对于主旁路合一供电的UPS就存在设备掉电的风险, 所以整个放电过程中值班人员必须在现场值守, 现根据负载计算出放电时间, 然后注意观察放电情况, 防止因电池放光造成人员事故。

直流假负载放电是利用假负载设备进行放电, 对实际负载不产生影响, 相对安全可靠, 而且可以在假负载设定放电时间或放电容量, 设备可以准确地按要求进行放电, 但对于大容量UPS庞大的电池组来讲, 假负载的容量需要很大, 价格较昂贵。

蓄电池的使用寿命与其被放电的深度和深度放的频次密切相关, 应该避免蓄电池经常性被深度放电。蓄电池被深度放电后, 再充电至额定容量一般需要数个小时以上, 若不及时地充电, 将会降低蓄池容量, 也会缩短蓄电池使用寿命, 所以对蓄电进行深度放电后, 应及时进行较长时间的连续充电 (48h以上) , 使蓄电池处于容量充足状态, 避免由于蓄电池能量耗尽而引起故障。

4 结语

本文重点对空管系统中大型UPS设备电池的维护方法进行了阐述, 而日常维护、定期维护和深度维护是蓄电池维护中不可缺少的程序, 对蓄电池进行有效的维护是保证蓄电池组安全可靠运行和降低UPS总故障率的关键因素。

摘要：文章根据空管系统大容量UPS设备的蓄电池实际运行情况, 首先简单地介绍蓄电池的主要参数和影响电池寿命的因素等内容, 然后从日常、定期、深度维护3个方面分析了蓄电的维护方法, 并根据实际运行中需要关注的问题提出一些意见。

关键词：空管系统,中大型USB设备,蓄电池,维护

参考文献

[1]韩冬, 李德海.免维护蓄电池及充电设备的运行与维护探讨[J].黑龙江电力, 2002 (4) .

UPS设备篇7

当前, 以计算机、微电子和通信技术为主的信息技术推动了社会的进步, 也推动了人类社会进入到信息化时代, 是社会信息化的动力源泉。在信息化时代, 信息的处理和保存非常重要。机房和UPS系统是信息处理系统正常工作的有力保障, 因此对机房和UPS系统的有效实时监控显得尤为重要。

2 工作原理

传统的机房和UPS系统监控方法是通过有线通信的方式, 通过与UPS进行通信来对UPS的运行情况进行监控。这种方式的缺点在于通过有线通信的方式传输距离有限, 同时如果UPS本身出现异常, 将导致对UPS的监控失效。本文提出的创新解决方案是使用嵌入式多媒体处理机对机房的环境进行独立监控。通过嵌入式多媒体处理机对机房的温度、湿度、烟雾进行监控, 通过监控摄像头进行视频监控, 通过与UPS的实时通信来进行UPS的工作状态监控。采用该解决方案, 监控系统能够及时发现机房存在的各种异常, 并及时发出报警信息。

3 系统组成

本系统由监控摄像头、各种传感器、嵌入式多媒体处理机、GPRS数据传输设备、监控中心服务器和数据库软件几大部分组成, 系统组成如图1所示。

(1) 监控摄像头

监控摄像头用于拍摄机房的运行状况, 为了适应不同的监控环境和要求, 需要配置不同规格的摄像头。在实际的选购中, 需要注意以下的因素:一是感光元件的类型, CCD的感光度是CMOS的3～10倍, 因此CCD芯片可以接收到更多的光信号, 当然价格也相对贵一些;二是根据监控机房的实际情况选择具有合适焦距的摄像头。此外, 为了扩大监控范围, 要求监控摄像机能实现旋转、变焦、变放大倍数, 自动聚焦等。这些功能的实现, 需要嵌入式多媒体处理器通过控制器对摄像机进行控制。图2是常见的一些监控摄像头。

(2) 传感器

传感器在实时监控系统中的作用是监控机房中的各种状态。烟雾传感器内部常采用离子式烟雾传感, 它通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范;温度传感器分为接触式和非接触式温度传感器, 可以测量机房的温度;湿度传感器能测量气体中水蒸气含量, 并转换成可用的输出信号。图3是常见的一些传感器。

(3) 嵌入式多媒体处理机

嵌入式多媒体处理机处理各种传感器获取得到的信息, 处理摄像头摄录的图像, 然后通过GPRS将这些数据上传到监控中心。该方案中嵌入式多媒体处理机选用的是广州致远电子有限公司出品的EVP-6100。该处理机基于达芬奇多媒体处理器, 资源丰富、接口齐全、可靠性高, 并具有强大的机器视觉、视频分析功能。EVP-6100外观如图4所示。

EVP-6100产品特性如下:

·提供2路CVBS复合视频输入和2路音频输入;

·系统内存:128 MB SDRAM (32 bit) , 或64 MB SDRAM (16 bit位宽) ;

·电子硬盘:64 MB NAND Flash;

·H.264、MPEG4、JPEG视频编解码软件包;

·WMA、MP3、AC3、AAC、G.711等音频编解码软件包;

·CAN-bus现场总线驱动程序, RS-485和RS-232C驱动程序;

·工业级环境温度:-40℃～+85℃。

(4) GPRS数据传输设备

本监控系统中采用的GPRS通信模块是广州致远电子有限公司出品的ZWG-21A无线数据传输设备。该设备提供全透明串行数据通道, 轻松实现用户设备与Internet的无线连接, 可以方便地实现远程、无线、网络化的通信方式。可在工业级温度范围 (-15℃～+60℃) 内稳定工作, 可应用于各种工业通信环境。ZWG-21A外观如图5所示。

ZWG-21A产品特性如下:

·大缓存区设计 (收发各1 462×70 B) , 采用动态划分技术, 提高缓存区使用效率;

·使用工业级GPRS模块, 内嵌可靠协议栈, 数据全透明传输;

·支持数据中心动态域名或IP地址访问;

·支持APN虚拟专网业务;

·支持数据中心虚拟串口功能, 无缝衔接现有上位机软件;

·支持断线自动重连功能;

·支持短信息配置与维护, 支持串口配置和USB接口配置;

·支持本地和远程固件升级;

·多重软硬件可靠设计, 复合式看门狗技术, 使设备安全运行。

ZWG-21A与EVP-6100嵌入式多媒体处理机通过RS-232C方式进行通信。ZWG-21A将EVP-6100处理得到的各种状态信息传送到远程监控中心, 同时也可以将远程监控中心的各种命令传送到嵌入式多媒体处理机。

(5) 监控中心及服务器软件