全面解析UPS不间断电源

UPS表示不间断电源。通常是弱电机房的工程子系统之一，连接蓄电池与主机设备，主要用于为设备提供稳定不间断的电源。
当电源输入正常时，UPS将稳定电源并将其提供给负载。此时UPS是交流稳压器，同时也给内置电池充电。当市电中断(紧急断电)时，UPS立即通过逆变器切换从电池向负载提供220伏交流电，以保持负载正常工作，保护负载软硬件不受损坏。
UPS器件通常可以提供过压或欠压保护。先来看看UPS的基础知识。
UPS的基本原理和主要技术参数
什么是UPS？
一种能量转换装置，使用电池的化学能作为备用能量，在电网故障(如市电故障)时持续向用户设备提供(交流)电能。

为什么我需要UPS？

市电提供的电源看似正常，其实并不可靠:看似正常的电源其实是有危险的。
供电中断
数据丢失、通信中断、商机延迟......
——直接损失每分钟5000-100000元。
设备停机、仪表故障和操作中断。......
-间接经济损失无法估量。
电力污染
瞬态峰值、功率浪涌、高压脉冲
对服务器、路由器、磁盘阵列和其他设备造成硬件损坏。
谐波污染、线间噪声、频率漂移
网络传输的误码率大大增加，数据传输速度低。
UPS的四个函数
非停电功能——解决电网停电问题
交流稳压功能——可解决电网电压剧烈波动的问题。
净化——解决电网和电源污染问题
管理——解决交流电源维护问题
UPS系统结构

监控平台也是UPS最重要的组成部分之一。
UPS主要技术参数
输入特性:
1.输入电压范围宽的输入电压范围可以减少电池放电机会，延长电池寿命。
2.输入功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网，干扰其他设备。
3.主电源频率的允许范围。
4.输入电流的谐波成分。(PFC，6/12脉冲变压器)
输出特性:
1.静态稳定性。大规模为1%，中小规模为2%。
2.输出瞬态特性。大号5%，中号和小号8%。
3.输出过载能力。(例如，125%的过载持续5min150% 10S)
4.输出功率因数。(0.8、0.9、1)
5.输出电压的谐波失真。通常在3%以内。
UPS相关配置和计算
UPS系统基本上由以下部分组成:
UPS主机
所需功能(如BCB盒子等。)
蓄电池
配套电池柜/架、电池开关等。
选项(如防雷、监控、谐波控制、出线等。)
所需计算:
主机容量的UPS计算和选择
UPS备用电池的容量计算和选择
UPS容量计算和选择
首先，获得负载的总功耗，并将该单元统一到KVA。
比如个人电脑平均负载200VA左右，小型服务器负载1500VA左右，大中型服务器负载3000 VA左右。
伏安、功耗和伏安转换关系
VA= I*220
VA= W/0.8(计算中通常考虑20KVA以下0.7和20KVA以上0.8)
考虑到UPS是60-80%范围内的最佳运行状态，一般建议将上述结果除以0.8再放大。
然后在产品手册中选择最近的电源产品。
采用恒功率模式计算。
W/cell = PL/(N×6×η)