我們的科士達(dá)UPS電源匠心品質(zhì)視頻將帶您走進(jìn)產(chǎn)品的生產(chǎn)線,讓您親眼見(jiàn)證產(chǎn)品的每一個(gè)制作環(huán)節(jié)和工藝細(xì)節(jié)。
以下是:安康紫陽(yáng)科士達(dá)UPS電源匠心品質(zhì)的圖文介紹
一、先判斷:什么時(shí)候需要更換UPS電源??
1.設(shè)備壽命到期(核心更換信號(hào))?
整機(jī)壽命:后備式/在線互動(dòng)式UPS整機(jī)壽命通常5-8年,在線式因元器件更精密,壽命約8-12年(超過(guò)壽命后,電容、逆變器等核心部件易老化,故障風(fēng)險(xiǎn)陡增)?
電池壽命:鉛酸電池3-5年(出現(xiàn)鼓包、漏液、續(xù)航驟降<原續(xù)航的50%以下>需立即更換),鋰電池5-8年(若充電后容量衰減至額定容量的70%以下,建議更換)?
示例:原能支持15分鐘備用的UPS,現(xiàn)在僅能維持3分鐘,且電池充電后很快掉電,說(shuō)明電池已報(bào)廢?
2.性能無(wú)法滿足現(xiàn)有需求?
負(fù)載過(guò)載:新增設(shè)備后(如原1臺(tái)服務(wù)器,現(xiàn)增加至2臺(tái)),總負(fù)載超過(guò)UPS額定功率的80%(長(zhǎng)期過(guò)載易導(dǎo)致逆變器燒毀)?
功能不足:原有UPS無(wú)遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)關(guān)機(jī)功能,現(xiàn)需保障無(wú)人值守場(chǎng)景(如機(jī)房夜間斷電);或原后備式UPS無(wú)法滿足新購(gòu)打印機(jī)、精密儀器的純正弦波供電需求?
3.故障頻發(fā)且維修價(jià)值低?
半年內(nèi)出現(xiàn)3次以上故障(如頻繁報(bào)警、自動(dòng)關(guān)機(jī)、輸出電壓不穩(wěn)),維修費(fèi)用超過(guò)新機(jī)的40%(老舊UPS配件難尋,維修后穩(wěn)定性也無(wú)法保障)?
核心部件損壞(如逆變器故障、主板燒毀),原廠無(wú)適配配件,或維修周期超過(guò)7天(影響設(shè)備正常運(yùn)行)?
二、再選型:新UPS怎么選才適配??
1.基于現(xiàn)有負(fù)載與未來(lái)需求計(jì)算?
確認(rèn)當(dāng)前總負(fù)載:用功率計(jì)實(shí)測(cè)所有需保護(hù)設(shè)備的實(shí)際功耗(避免僅按銘牌額定功率計(jì)算,部分設(shè)備運(yùn)行時(shí)功耗低于額定值),新UPS額定功率需≥當(dāng)前總負(fù)載×1.3(預(yù)留30%冗余,應(yīng)對(duì)未來(lái)1-2年設(shè)備新增)?
示例:實(shí)測(cè)當(dāng)前設(shè)備總功耗600W,新UPS需選額定功率≥780W(建議選800W或1000VA/600W以上型號(hào),注意VA與W的功率因數(shù)換算,前文已提及)?
電池備用時(shí)間:若原備用時(shí)間5分鐘不夠,新UPS需明確需求(如機(jī)房需30分鐘備用),選擇支持外接電池組的型號(hào),或直接選購(gòu)內(nèi)置大容量電池的機(jī)型?
2.延續(xù)適配性,避免兼容性問(wèn)題?
電池類型一致:原UPS用鉛酸電池,若新UPS選鋰電池,需確認(rèn)現(xiàn)有設(shè)備是否支持鋰電池供電(部分老舊設(shè)備可能不兼容鋰電池的放電特性);若保留原外接電池組,新UPS需與電池電壓、容量匹配(如原電池組為12V/100Ah×4,新UPS需支持48V電池輸入)?
接口匹配:新UPS的輸入/輸出接口數(shù)量、類型需覆蓋現(xiàn)有設(shè)備(如原設(shè)備用國(guó)標(biāo)三孔插頭,新UPS需有足夠國(guó)標(biāo)插座;機(jī)房設(shè)備需工業(yè)插頭,需選帶工業(yè)接口的機(jī)型)?
3.優(yōu)先升級(jí)必要功能?
若原UPS無(wú)穩(wěn)壓、防雷功能,新UPS建議選在線互動(dòng)式或在線式(保障電壓波動(dòng)、雷擊場(chǎng)景下的設(shè)備);若需無(wú)人值守,需選帶RS232/USB接口、支持電腦自動(dòng)關(guān)機(jī)軟件的型號(hào)?
三、后操作:更換過(guò)程如何落地??
1.更換前準(zhǔn)備(關(guān)鍵防風(fēng)險(xiǎn)步驟)?
數(shù)據(jù)與設(shè)備備份:先關(guān)閉所有由UPS供電的設(shè)備,備份電腦、服務(wù)器中的重要數(shù)據(jù)(避免更換過(guò)程中突發(fā)斷電導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失)?
工具與配件準(zhǔn)備:準(zhǔn)備螺絲刀(匹配UPS接線端子螺絲)、絕緣手套(防觸電)、萬(wàn)用表(檢測(cè)新UPS輸出電壓)、備用電源線(若新UPS接口與原線不匹配)?
斷電操作:先斷開(kāi)UPS與市電的連接(拔下輸入插頭或關(guān)閉空氣開(kāi)關(guān)),再斷開(kāi)UPS與負(fù)載設(shè)備的連接(按“先關(guān)負(fù)載,后斷UPS”順序,避免電弧產(chǎn)生)?
2.拆除舊UPS與安裝新UPS?
拆除舊機(jī):記錄舊UPS的接線方式(拍照留存輸入、輸出線的連接位置),松開(kāi)接線端子螺絲,取出電線(若舊機(jī)有外接電池組,先斷開(kāi)電池連接線,注意正負(fù)極不要短路)?
安裝新機(jī):?
放置新機(jī):選擇通風(fēng)良好、遠(yuǎn)離熱源的位置(與舊機(jī)位置一致,避免重新布線),機(jī)身與墻面保持10cm以上距離(利于散熱)?
接線順序:先接電池(內(nèi)置電池?zé)o需操作,外接電池組需按正負(fù)極正確連接,紅接正、黑接負(fù),不要接反)→再接輸入線(連接市電)→接輸出線(連接負(fù)載設(shè)備)?
通電檢測(cè):先打開(kāi)市電開(kāi)關(guān),再開(kāi)啟UPS電源,觀察UPS指示燈(正常時(shí)綠燈亮,無(wú)報(bào)警聲),用萬(wàn)用表測(cè)輸出電壓(220V±5%為正常,純正弦波機(jī)型需確認(rèn)波形穩(wěn)定)?
3.更換后調(diào)試與驗(yàn)證?
負(fù)載測(cè)試:逐一開(kāi)啟負(fù)載設(shè)備,觀察UPS是否正常供電,運(yùn)行30分鐘后檢查UPS溫升(機(jī)身無(wú)明顯發(fā)燙,電池溫度≤40℃)?
備用時(shí)間測(cè)試:斷開(kāi)市電,模擬斷電場(chǎng)景,記錄UPS從斷電到自動(dòng)關(guān)機(jī)的時(shí)間(需達(dá)到預(yù)期備用時(shí)間,如30分鐘)?
功能測(cè)試:測(cè)試自動(dòng)關(guān)機(jī)功能(若支持,設(shè)置斷電后10分鐘自動(dòng)關(guān)閉服務(wù)器)、遠(yuǎn)程監(jiān)控(手機(jī)APP是否能實(shí)時(shí)查看UPS狀態(tài))?
四、舊設(shè)備處理:環(huán)保與殘值利用?
1.舊UPS回收(避免環(huán)境污染)?
電池單獨(dú)回收:鉛酸電池屬于危險(xiǎn)廢物,不可隨意丟棄,需交給有資質(zhì)的環(huán)?;厥諜C(jī)構(gòu)(如當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門指定回收點(diǎn)、UPS品牌售后回收通道);鋰電池可聯(lián)系電池廠商回收,避免電解液泄漏污染?
整機(jī)回收:若舊UPS仍能正常使用,可掛二手平臺(tái)(如閑魚)出售(標(biāo)注電池壽命、額定功率),或捐贈(zèng)給小型企業(yè)、公益組織;無(wú)法使用的整機(jī),聯(lián)系電子廢棄物回收企業(yè),拆解可回收金屬(如銅、鐵)?
2.殘值利用小技巧?
舊UPS的完好配件(如風(fēng)扇、插座、線路板)可留存,若新UPS出現(xiàn)同類配件故障,可應(yīng)急替換(需確認(rèn)型號(hào)一致)?
舊鉛酸電池若容量仍有50%以上,可改造為戶外電源(需搭配逆變器、充電模塊),用于露營(yíng)、應(yīng)急照明?
五、避坑指南:更換常見(jiàn)錯(cuò)誤?
勿“先裝新機(jī)再拆舊機(jī)”:未斷開(kāi)舊機(jī)前直接接新機(jī),可能導(dǎo)致市電與舊機(jī)、新機(jī)形成回路,燒毀設(shè)備?
勿混用新舊電池:新UPS的電池組不可與舊電池混用(舊電池容量低,會(huì)拖慢新電池充電速度,縮短整體壽命)?
勿忽視接線絕緣:接線時(shí)電線裸露部分需用絕緣膠帶包裹,避免正負(fù)極接觸短路(短路可能引發(fā)火災(zāi))?
勿跳過(guò)通電測(cè)試:安裝后不測(cè)試直接投入使用,若輸出電壓異常,可能燒毀打印機(jī)、服務(wù)器等敏感設(shè)備?
經(jīng)過(guò)十多年的辛勤努力,中宏盛達(dá)電氣科技(安康市紫陽(yáng)縣分公司)建立了一套完備有效的服務(wù)體系,打造了一支經(jīng)驗(yàn)豐富的服務(wù)團(tuán)隊(duì),為客戶不僅免費(fèi)設(shè)計(jì)規(guī)劃,提供專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn),而且派技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝 ups電源,做到了上門服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)在線服務(wù)相結(jié)合,贏得了客戶們的廣泛贊譽(yù),成就了信譽(yù)至上、品質(zhì)優(yōu)良、服務(wù)貼心的品牌服務(wù)
一、UPS電源的基礎(chǔ)工作框架:核心是“雙供電路徑切換”?
UPS的本質(zhì)是通過(guò)“市電供電”與“電池逆變供電”兩條路徑的協(xié)同,實(shí)現(xiàn)“市電正常時(shí)穩(wěn)壓儲(chǔ)能、市電中斷時(shí)無(wú)縫補(bǔ)電”,核心組成部件及通用邏輯如下:?
1.核心部件與通用功能?
?
部件名稱?
核心作用?
關(guān)鍵關(guān)聯(lián)(呼應(yīng)前文)?
整流器(AC/DC)?
將市電交流電(220V/380V)轉(zhuǎn)為直流電,供電池充電?
在線式UPS中需持續(xù)工作,后備式僅市電正常時(shí)啟動(dòng)?
逆變器(DC/AC)?
將電池直流電轉(zhuǎn)為交流電,供負(fù)載設(shè)備使用?
決定輸出波形(純正弦波/修正波,前文性能指標(biāo))?
電池組?
儲(chǔ)存電能,市電中斷時(shí)作為供電來(lái)源?
鉛酸/鋰電池類型(前文電池性能)影響儲(chǔ)能與壽命?
靜態(tài)開(kāi)關(guān)/繼電器?
實(shí)現(xiàn)“市電路徑”與“電池路徑”的切換?
切換時(shí)間決定是否“無(wú)縫”(在線式零切換)?
穩(wěn)壓/濾波模塊?
修正市電電壓波動(dòng)、過(guò)濾電網(wǎng)干擾(如諧波)?
在線互動(dòng)式穩(wěn)壓能力(前文類型優(yōu)勢(shì))的核心?
?
2.通用工作邏輯(兩種核心場(chǎng)景)?
場(chǎng)景1:市電正常時(shí)?
市電→整流器(AC轉(zhuǎn)DC)→分兩路:①給電池組充電(補(bǔ)充電能,避免虧電);②經(jīng)逆變器(DC轉(zhuǎn)AC,部分類型可省略此步)→穩(wěn)壓濾波→供負(fù)載設(shè)備;同時(shí),靜態(tài)開(kāi)關(guān)保持“市電路徑”導(dǎo)通,確保主供電穩(wěn)定。?
場(chǎng)景2:市電中斷/異常時(shí)?
整流器立即停止工作→靜態(tài)開(kāi)關(guān)快速切換至“電池路徑”(切換時(shí)間因類型而異)→電池組放電→逆變器(DC轉(zhuǎn)AC)→穩(wěn)壓濾波→持續(xù)供負(fù)載設(shè)備;直至市電恢復(fù)或電池電量耗盡(若有自動(dòng)關(guān)機(jī)功能,會(huì)提前觸發(fā)設(shè)備關(guān)機(jī))。?
二、分類型拆解工作原理:為什么不同類型性能差異大??
三種UPS的核心區(qū)別在于“市電正常時(shí)的工作模式”和“切換機(jī)制”,直接影響切換時(shí)間、輸出穩(wěn)定性與適用場(chǎng)景(呼應(yīng)前文類型選擇與型號(hào)適配)。?
1.后備式UPS(OFF-LINE):“市電為主,電池備用”(低成本基礎(chǔ)款)?
工作流程(市電正常):?
市電→直接經(jīng)“穩(wěn)壓濾波模塊”(簡(jiǎn)單穩(wěn)壓,如抗過(guò)壓)→供負(fù)載;同時(shí),整流器啟動(dòng)→給電池組充電(充滿后進(jìn)入浮充狀態(tài),小電流維持電量);此時(shí)逆變器不工作(處于待機(jī)狀態(tài))。?
工作流程(市電中斷):?
檢測(cè)模塊發(fā)現(xiàn)市電中斷→觸發(fā)繼電器(切換部件)→斷開(kāi)市電路徑,啟動(dòng)逆變器→電池組直流電經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)為交流電(多為修正波/方波)→供負(fù)載;切換時(shí)間5-10ms(部分設(shè)備可能出現(xiàn)短暫重啟,不適用于敏感設(shè)備)。?
原理層面的優(yōu)缺點(diǎn):?
優(yōu)勢(shì):逆變器僅斷電時(shí)工作,能耗低、噪音小、成本低(前文家庭場(chǎng)景邏輯);?
劣勢(shì):切換有延遲,市電正常時(shí)僅簡(jiǎn)單穩(wěn)壓,無(wú)法過(guò)濾復(fù)雜干擾(如諧波)。?
2.在線互動(dòng)式UPS(LINE-INTERACTIVE):“市電穩(wěn)壓+快速切換”(中端適配款)?
工作流程(市電正常):?
市電→先經(jīng)“雙向穩(wěn)壓器”(核心差異部件)→主動(dòng)修正電壓波動(dòng)(如欠壓時(shí)升壓、過(guò)壓時(shí)降壓)→再供負(fù)載;同時(shí),整流器給電池充電;逆變器待機(jī)但預(yù)啟動(dòng)(部分型號(hào)保持低功率運(yùn)行)。?
工作流程(市電中斷):?
檢測(cè)模塊瞬時(shí)識(shí)別中斷→靜態(tài)開(kāi)關(guān)(比后備式繼電器更快)→0.1-2ms內(nèi)切換至電池路徑→逆變器立即輸出交流電(多為修正波,部分高端款為純正弦波)→供負(fù)載;切換時(shí)間2-5ms(多數(shù)敏感設(shè)備可正常運(yùn)行,如打印機(jī))。?
原理層面的核心優(yōu)勢(shì):?
雙向穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)“主動(dòng)穩(wěn)壓”(前文監(jiān)控系統(tǒng)適配邏輯),切換速度比后備式快,能應(yīng)對(duì)多數(shù)市電波動(dòng)場(chǎng)景,兼顧成本與穩(wěn)定性。?
3.在線式UPS(ON-LINE):“逆變器全程供電,零切換”(高端穩(wěn)定款)?
工作流程(市電正常):?
市電→整流器(持續(xù)工作)→轉(zhuǎn)為直流電→分兩路:①給電池充電;②全部送入逆變器(持續(xù)工作)→轉(zhuǎn)為純正弦波交流電→穩(wěn)壓濾波→供負(fù)載;此時(shí),靜態(tài)開(kāi)關(guān)保持“逆變器路徑”導(dǎo)通,市電不直接供負(fù)載(核心差異)。?
工作流程(市電中斷):?
市電中斷后,整流器停止工作→電池組直接接替供電→逆變器持續(xù)輸出純正弦波→負(fù)載無(wú)感知;切換時(shí)間0ms(零切換)(因逆變器始終工作,無(wú)需“啟動(dòng)-切換”過(guò)程)。?
原理層面的優(yōu)勢(shì):?
①全程隔離市電干擾(諧波、浪涌等被整流器過(guò)濾),輸出純正弦波(前文服務(wù)器/醫(yī)療設(shè)備適配邏輯);②零切換確保設(shè)備無(wú)中斷,適合精密儀器;?
劣勢(shì):整流器與逆變器持續(xù)工作,能耗高、成本高(前文工業(yè)/醫(yī)療場(chǎng)景邏輯)。?
三、關(guān)鍵原理與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)聯(lián):解釋前文的性能指標(biāo)邏輯?
1.輸出波形的生成原理(為什么在線式能出純正弦波?)?
后備式/在線互動(dòng)式(修正波):逆變器通過(guò)“脈沖寬度調(diào)制(PWM)”生成近似正弦的方波組合(成本低,但波形有缺口,可能導(dǎo)致電機(jī)類設(shè)備發(fā)熱);?
在線式(純正弦波):逆變器采用“多級(jí)PWM+濾波電路”,生成與市電一致的平滑正弦波(適配感性負(fù)載,如服務(wù)器風(fēng)扇、醫(yī)療設(shè)備電機(jī),前文輸出波形指標(biāo))。?
2.電池充放電的原理(為什么不同類型電池壽命有差異?)?
在線式UPS:整流器采用“三段式充電”(恒流→恒壓→浮充),避免電池過(guò)充;市電中斷時(shí),逆變器按需放電,保護(hù)電池(前文鋰電池/鉛酸電池適配邏輯);?
后備式UPS:多為“兩段式充電”(恒流→浮充),充電精度較低,長(zhǎng)期滿負(fù)荷充電可能縮短鉛酸電池壽命(前文電池更換周期邏輯)。?
四、原理層面的常見(jiàn)疑問(wèn)解答?
為什么在線式UPS不怕市電諧波??
因?yàn)槭须娦柘冉?jīng)整流器轉(zhuǎn)為直流電(諧波在整流過(guò)程中被過(guò)濾),再由逆變器重新生成純凈交流電,相當(dāng)于給負(fù)載“造了一個(gè)新的市電”,完全隔離原電網(wǎng)干擾。?
后備式UPS切換時(shí)設(shè)備重啟,原理上能解決嗎??
很難,因其依賴?yán)^電器機(jī)械切換(物理動(dòng)作有延遲),且逆變器需從待機(jī)狀態(tài)啟動(dòng)(電子元件響應(yīng)需時(shí)間),僅適合對(duì)斷電不敏感的設(shè)備(如普通電腦,可通過(guò)軟件快速保存數(shù)據(jù))。?
在線互動(dòng)式UPS能改造成純正弦波輸出嗎??
不能,其逆變器硬件設(shè)計(jì)為“修正波生成電路”,若強(qiáng)行修改,需更換逆變器核心芯片與濾波模塊,成本接近新購(gòu)在線式UPS(前文型號(hào)選型中“按需選波形”的邏輯)。?
UPS電源補(bǔ)充內(nèi)容:選型案例完善與設(shè)備配合?
三、不同場(chǎng)景下的UPS選型案例(續(xù))?
案例3:醫(yī)療場(chǎng)景(保護(hù)監(jiān)護(hù)儀、小型呼吸機(jī))(續(xù))?
確定后備時(shí)間:500VA醫(yī)療UPS內(nèi)置電池(12V/17AH鉛酸電池)在250W負(fù)載下,后備時(shí)間約30分鐘,需配置大容量外接電池組。經(jīng)計(jì)算,若要達(dá)到2小時(shí)后備時(shí)間,需選用4節(jié)12V/65AH的免維護(hù)鉛酸電池(組成48V電池組),搭配專用電池柜安裝。此時(shí),在250W負(fù)載下,后備時(shí)間可達(dá)到2小時(shí)15分鐘,滿足醫(yī)療場(chǎng)景長(zhǎng)時(shí)間供電需求。?
合規(guī)性與附加功能:選擇符合醫(yī)療行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(IEC60601-1)的機(jī)型,這類UPS具備超低電磁輻射,避免干擾監(jiān)護(hù)儀、呼吸機(jī)等設(shè)備的精準(zhǔn)檢測(cè);同時(shí)需支持雙路輸出(一路給監(jiān)護(hù)儀,一路給呼吸機(jī)),且每路輸出均有獨(dú)立過(guò)載保護(hù);此外,配置電池管理系統(tǒng)(BMS),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度、電壓、充放電電流,防止電池過(guò)充、過(guò)放,延長(zhǎng)電池壽命。?
產(chǎn)品?
品牌:梅蘭日蘭(MGE)、山特醫(yī)療專用系列、臺(tái)達(dá)(Delta)醫(yī)療UPS。?
型號(hào)示例:臺(tái)達(dá)N-1K(1000VA/900W,醫(yī)療專用在線式,符合IEC60601-1標(biāo)準(zhǔn),支持外接大容量電池組,具備BMS電池管理功能,約4000-6000元)。?
案例4:工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景(保護(hù)PLC控制系統(tǒng)、生產(chǎn)線傳感器)?
需求分析?
負(fù)載設(shè)備:1套PLC控制系統(tǒng)(功率150W)、20個(gè)生產(chǎn)線傳感器(每個(gè)5W,總100W)、1臺(tái)工業(yè)觸摸屏(50W),總有功功率=150W+100W+50W=300W。?
核心需求:工業(yè)環(huán)境存在電網(wǎng)諧波、電壓驟降/驟升等問(wèn)題,需UPS過(guò)濾電源雜質(zhì);生產(chǎn)線24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),UPS需支持連續(xù)運(yùn)行,且故障時(shí)維修不影響生產(chǎn);后備時(shí)間需1小時(shí),應(yīng)對(duì)突發(fā)斷電時(shí)的生產(chǎn)線緊急停機(jī)操作。?
選型計(jì)算?
選擇UPS類型:工業(yè)場(chǎng)景對(duì)電源穩(wěn)定性和抗干擾能力要求高,且需適應(yīng)惡劣環(huán)境(如高溫、粉塵),選擇工業(yè)級(jí)在線式UPS,這類UPS具備寬輸入電壓范圍(如110V-290V),能抵御電網(wǎng)波動(dòng),且機(jī)身采用防塵、防腐蝕設(shè)計(jì)。?
確定額定功率:UPS功率因數(shù)按0.8計(jì)算,所需視在功率=300W÷0.8=375VA;預(yù)留40%余量(工業(yè)負(fù)載可能存在瞬時(shí)沖擊電流),實(shí)際所需視在功率=375VA×1.4=525VA,因此選擇1000VA(800W)工業(yè)級(jí)在線式UPS。?
確定后備時(shí)間:1000VA工業(yè)UPS內(nèi)置2節(jié)12V/17AH電池,在300W負(fù)載下后備時(shí)間約40分鐘,需外接2節(jié)12V/38AH電池,組成48V電池組,此時(shí)后備時(shí)間可延長(zhǎng)至1小時(shí)10分鐘,滿足緊急停機(jī)需求。?
工業(yè)適配功能:選擇支持RS485工業(yè)通信接口的機(jī)型,可接入工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)(如SCADA系統(tǒng)),實(shí)時(shí)上傳UPS運(yùn)行數(shù)據(jù);具備“冷啟動(dòng)”功能,在無(wú)市電時(shí)可通過(guò)電池直接啟動(dòng)UPS,方便緊急情況下開(kāi)啟設(shè)備。?
產(chǎn)品?
品牌:施耐德(Schneider)工業(yè)UPS、艾默生(Emerson)Liebert系列、華為工業(yè)級(jí)UPS。?
型號(hào)示例:施耐德SP1K(1000VA/800W,工業(yè)級(jí)在線式,寬輸入電壓范圍,支持RS485通信,具備防塵設(shè)計(jì),約3500-5000元)。?
案例5:通信基站場(chǎng)景(保護(hù)基站設(shè)備、信號(hào)傳輸設(shè)備)?
需求分析?
負(fù)載設(shè)備:1套基站主設(shè)備(功率300W)、1臺(tái)信號(hào)傳輸路由器(50W)、2臺(tái)基站散熱風(fēng)扇(每臺(tái)20W,總40W),總有功功率=300W+50W+40W=390W。?
核心需求:通信基站多位于偏遠(yuǎn)地區(qū),電網(wǎng)穩(wěn)定性差,且需24小時(shí)不間斷供電;后備時(shí)間需4小時(shí),等待運(yùn)維人員到場(chǎng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī);UPS需適應(yīng)室外低溫、高溫環(huán)境,且具備遠(yuǎn)程運(yùn)維功能。?
選型計(jì)算?
選擇UPS類型:通信基站需高可靠性和長(zhǎng)續(xù)航,選擇通信專用在線式UPS,這類UPS通常采用鋰電池(體積小、低溫性能好),且支持與發(fā)電機(jī)聯(lián)動(dòng)。?
確定額定功率:UPS功率因數(shù)按0.9計(jì)算,所需視在功率=390W÷0.9≈433VA;預(yù)留30%余量,實(shí)際所需視在功率=433VA×1.3≈563VA,選擇1000VA(900W)通信專用UPS。?
確定后備時(shí)間:配置2組12V/100AH鋰電池組(并聯(lián)使用),在390W負(fù)載下,后備時(shí)間可達(dá)到4小時(shí)20分鐘,滿足基站長(zhǎng)時(shí)間供電需求;鋰電池在-20℃-60℃環(huán)境下仍能正常工作,適配基站室外環(huán)境。?
通信與聯(lián)動(dòng)功能:支持4G/5G遠(yuǎn)程通信,運(yùn)維人員可通過(guò)手機(jī)APP查看UPS狀態(tài)、電池容量;具備發(fā)電機(jī)聯(lián)動(dòng)功能,當(dāng)UPS電池容量低于20%時(shí),自動(dòng)發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)至發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后為UPS和負(fù)載供電,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。?
產(chǎn)品?
品牌:華為通信UPS、中興(ZTE)基站電源、艾默生通信專用UPS。?
型號(hào)示例:華為UPS2000-G-1KRTL(1000VA/900W,通信專用在線式,支持鋰電池組,4G遠(yuǎn)程監(jiān)控,發(fā)電機(jī)聯(lián)動(dòng),約5000-7000元)。?
四、UPS電源與其他供電設(shè)備的配合使用?
在很多場(chǎng)景中,單一UPS電源無(wú)法滿足長(zhǎng)期、復(fù)雜的供電需求,需與其他供電設(shè)備配合使用,形成完整的供電保障體系,常見(jiàn)的配合方式如下:?
1.UPS與發(fā)電機(jī)配合?
適用場(chǎng)景?
數(shù)據(jù)中心、通信基站、工業(yè)生產(chǎn)線等需要長(zhǎng)時(shí)間不間斷供電的場(chǎng)景,當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)間超過(guò)UPS后備時(shí)間時(shí),需發(fā)電機(jī)提供持續(xù)電力。?
配合原理?
正常狀態(tài):市電供電,UPS為負(fù)載供電,同時(shí)為電池充電,發(fā)電機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)。?
市電斷電:UPS立即切換到電池模式供電,同時(shí)向發(fā)電機(jī)發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)(通過(guò)RS485或干接點(diǎn)信號(hào))。?
發(fā)電機(jī)啟動(dòng):發(fā)電機(jī)在5-10分鐘內(nèi)啟動(dòng)并穩(wěn)定輸出電力,UPS檢測(cè)到發(fā)電機(jī)電源正常后,切換為發(fā)電機(jī)供電模式,此時(shí)發(fā)電機(jī)為UPS和負(fù)載供電,同時(shí)為UPS電池充電。?
市電恢復(fù):UPS檢測(cè)到市電正常后,切換回市電供電模式,發(fā)電機(jī)延時(shí)停機(jī)(通常延時(shí)5-10分鐘,確保市電穩(wěn)定)。?
注意事項(xiàng)?
發(fā)電機(jī)輸出功率需大于UPS和負(fù)載的總功率(預(yù)留20%-30%余量,應(yīng)對(duì)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)沖擊)。?
選擇與UPS電壓、頻率匹配的發(fā)電機(jī)(如220V/50Hz或380V/50Hz),避免電源不兼容導(dǎo)致設(shè)備損壞。?
定期對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)(如檢查機(jī)油、,每月啟動(dòng)一次試運(yùn)行),確保緊急情況下能正常啟動(dòng)。?
2.UPS與光伏系統(tǒng)配合?
適用場(chǎng)景?
家庭住宅、小型企業(yè)、偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信基站等,希望利用新能源降低市電依賴,減少碳排放的場(chǎng)景。?
配合原理?
市電正常+光照充足:光伏系統(tǒng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流電,一部分通過(guò)逆變器為負(fù)載供電,另一部分為UPS電池充電;若光伏電力不足,市電補(bǔ)充供電。?
市電正常+光照不足:市電為負(fù)載供電,同時(shí)為UPS電池充電,光伏系統(tǒng)停止輸出(或僅提供少量電力)。?
市電斷電+光照充足:光伏系統(tǒng)為負(fù)載供電,同時(shí)為UPS電池充電,確保UPS電池電量充足;若負(fù)載功率超過(guò)光伏輸出功率,UPS電池放電補(bǔ)充。?
市電斷電+光照不足:UPS切換到電池模式供電,保障關(guān)鍵負(fù)載運(yùn)行,直至市電恢復(fù)或光伏系統(tǒng)恢復(fù)足夠輸出。?
注意事項(xiàng)?
光伏逆變器需與UPS兼容,支持并網(wǎng)和離網(wǎng)切換(部分場(chǎng)景需配置儲(chǔ)能逆變器)。?
根據(jù)當(dāng)?shù)毓庹諚l件設(shè)計(jì)光伏系統(tǒng)容量,確保能滿足部分負(fù)載供電需求,避免過(guò)度依賴市電。?
配置光伏充電控制器,防止光伏系統(tǒng)對(duì)UPS電池過(guò)充,保護(hù)電池壽命。?
3.UPS與穩(wěn)壓器配合?
適用場(chǎng)景?
電網(wǎng)電壓波動(dòng)頻繁的地區(qū)(如農(nóng)村、工業(yè)區(qū)),當(dāng)市電電壓超出UPS輸入電壓范圍(如低于110V或高于290V)時(shí),需穩(wěn)壓器先穩(wěn)定電壓,再輸入U(xiǎn)PS。?
配合原理?
電壓異常時(shí):市電先進(jìn)入穩(wěn)壓器,穩(wěn)壓器將電壓穩(wěn)定在220V±5%范圍內(nèi),再輸入U(xiǎn)PS;UPS對(duì)穩(wěn)定后的電壓進(jìn)行進(jìn)一步濾波、穩(wěn)壓,為負(fù)載提供純凈電力。?
電壓正常時(shí):穩(wěn)壓器處于待機(jī)狀態(tài)(或旁路模式),市電直接輸入U(xiǎn)PS,減少穩(wěn)壓器的能耗和損耗。?
注意事項(xiàng)?
穩(wěn)壓器的額定功率需大于UPS的輸入功率(預(yù)留10%-20%余量),避免穩(wěn)壓器過(guò)載。?
選擇響應(yīng)速度快的穩(wěn)壓器(響應(yīng)時(shí)間小于100ms),確保電壓波動(dòng)時(shí)能快速穩(wěn)定,避免影響UPS正常工作。?
定期檢查穩(wěn)壓器輸出電壓,確保穩(wěn)壓精度符合要求,若穩(wěn)壓器故障,需及時(shí)更換,防止異常電壓損壞UPS。?
4.UPS與電池管理系統(tǒng)(BMS)配合?
適用場(chǎng)景?
使用鋰電池的UPS系統(tǒng)(如通信基站、小型數(shù)據(jù)中心),鋰電池對(duì)充放電條件要求嚴(yán)格,需BMS進(jìn)行精細(xì)化管理,保障電池和壽命。?
配合原理?
充電管理:BMS實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池電壓、溫度,當(dāng)電池電壓達(dá)到額定值時(shí),控制充電電流減小,進(jìn)入浮充狀態(tài),防止過(guò)充;若電池溫度過(guò)高,暫停充電,啟動(dòng)散熱裝置。?
放電管理:放電過(guò)程中,BMS監(jiān)測(cè)電池剩余容量(SOC),當(dāng)SOC低于20%時(shí),發(fā)出告警信號(hào),提醒用戶及時(shí)補(bǔ)充電力;若電池出現(xiàn)過(guò)放、短路等故障,BMS立即切斷放電回路,保護(hù)電池。?
狀態(tài)監(jiān)測(cè):BMS將電池的電壓、溫度、SOC、狀態(tài)(SOH)等數(shù)據(jù)上傳至UPS監(jiān)控系統(tǒng),用戶可實(shí)時(shí)查看電池狀態(tài),預(yù)測(cè)電池剩余壽命,提前更換老化電池。?
注意事項(xiàng)?
BMS需與UPS電池型號(hào)、規(guī)格匹配,不同品牌、容量的鋰電池需對(duì)應(yīng)專用BMS,避免管理不當(dāng)導(dǎo)致電池?fù)p壞。?
定期校準(zhǔn)BMS的檢測(cè)精度(如電壓檢測(cè)誤差、SOC計(jì)算誤差),確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。?
當(dāng)電池組中某一節(jié)電池出現(xiàn)故障時(shí),BMS需能精準(zhǔn)定位故障電池,便于維護(hù)人員更換,避免影響整個(gè)電池組的正常工作。?
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