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本帖最后由 13098497780 于 2025-9-30 21:13 编辑
- UPS(Uninterruptible Power Supply)
不间断电源,一种能在市电中断时,通过蓄电池或其他储能装置持续为负载提供稳定、不间断电力的设备,避免负载因断电而中断运行或数据丢失。
市电(Commercial Power)
指公共电网提供的交流电源,是 UPS 正常工作时的主要供电来源,UPS 会对市电进行稳压、滤波等处理后供给负载。
在线式 UPS(Online UPS)
全程通过逆变器为负载供电的 UPS 类型。市电正常时,市电经整流器转为直流,再经逆变器转为稳定交流供给负载,同时为蓄电池充电;市电中断时,蓄电池直接通过逆变器供电,无切换时间,适用于对供电稳定性要求极高的场景(如服务器、精密仪器)。
后备式 UPS(Offline UPS)
市电正常时,直接将市电供给负载,仅对蓄电池充电;市电中断时,切换开关快速切换至蓄电池 - 逆变器回路供电,存在毫秒级切换时间,适用于对供电中断敏感度较低的场景(如家用电脑、小型办公设备)。
互动式 UPS(Line-Interactive UPS)
介于在线式与后备式之间的类型,市电正常时,通过稳压模块(如自耦变压器)调节市电电压后供给负载,同时为蓄电池充电;市电异常时,切换至逆变器供电,切换时间短于后备式,适用于对电压稳定性有一定要求的场景(如网络设备、小型服务器)。
市电模式(Utility Mode)
UPS 的常规工作模式,此时市电正常,UPS 对市电进行稳压、滤波等处理后供给负载,并为蓄电池补充电量。
电池模式(Battery Mode)
市电中断或异常(如电压超出 UPS 允许范围)时,UPS 自动切换至该模式,由蓄电池释放电能,经逆变器转为交流后供给负载,保障负载持续运行。
旁路模式(Bypass Mode)
分为 “手动旁路” 和 “自动旁路”:
- 自动旁路:当 UPS 内部故障(如逆变器故障)或负载过载超出 UPS 承载能力时,UPS 自动将负载切换至市电直接供电,避免负载断电;
- 手动旁路:维护 UPS(如更换部件)时,人工操作将负载切换至市电直接供电,此时 UPS 与负载断开,便于安全维护。
节能模式(Eco Mode)
部分 UPS 具备的低功耗模式,市电正常且负载率较低(如低于 30%)时,UPS 关闭逆变器,直接将市电经简单滤波后供给负载,降低自身能耗,负载率升高时自动切换回常规市电模式。
整流器(Rectifier)
UPS 的 “交流转直流” 部件,市电模式下,将市电交流电能转为直流电能,一部分用于为蓄电池充电,另一部分供给逆变器。
逆变器(Inverter)
UPS 的 “直流转交流” 核心部件,电池模式或市电模式下(在线式 UPS),将直流电能(来自蓄电池或整流器)转为稳定的正弦波交流电能,供给负载使用。
蓄电池(Battery)
UPS 的储能部件,通常为铅酸蓄电池或锂电池,市电正常时储存电能,市电中断时释放电能,为电池模式提供能量来源,其容量直接决定 UPS 的后备时间。
静态开关(Static Switch)
用于快速切换供电回路的电子开关(区别于机械开关),主要负责 “市电 - 电池”“市电 - 旁路” 的切换,切换速度快(毫秒级),避免负载断电。
旁路开关(Bypass Switch)
控制 UPS 是否接入旁路回路的开关,手动旁路模式下需人工操作,自动旁路模式下由 UPS 控制器自动触发。
额定容量(Rated Capacity)
UPS 能持续稳定输出的最大功率,通常以 “伏安(VA)” 或 “瓦特(W)” 为单位(注意:VA 是视在功率,W 是有功功率,二者关系为 “有功功率 = 视在功率 × 功率因数”,如 1000VA UPS,功率因数 0.8 时,额定有功功率为 800W)。
后备时间(Backup Time)
UPS 在电池模式下,为特定负载(通常为额定负载的 50%-70%)持续供电的时间,取决于蓄电池容量和负载功率,负载功率越大,后备时间越短。
负载率(Load Rate)
UPS 实际输出功率与额定容量的比值(如 1000VA UPS 带 600VA 负载,负载率为 60%),负载率过高(如超过 100%)易导致 UPS 过载保护,过低则可能降低 UPS 运行效率(部分机型支持节能模式优化)。
功率因数(Power Factor, PF)
分为 “输入功率因数” 和 “输出功率因数”:
- 输入功率因数:UPS 从市电吸收的有功功率与视在功率的比值,越高说明 UPS 对市电的利用率越高,减少电网谐波污染;
- 输出功率因数:UPS 输出的有功功率与视在功率的比值,越高说明 UPS 能带动的有功负载越多(如输出 PF=0.8 的 1000VA UPS,可带动 800W 有功负载)。
MTBF(Mean Time Between Failures)
平均无故障时间,衡量 UPS 可靠性的指标,数值越大说明 UPS 发生故障的间隔时间越长,可靠性越高,通常以 “小时(h)” 为单位。
电池活化(Battery Activation)
对长期浮充(市电模式下蓄电池持续小电流充电)导致容量下降的蓄电池,通过 “深度放电 - 足额充电” 的循环操作,恢复蓄电池活性,延长其使用寿命的维护手段(通常建议每 3-6 个月进行一次)。
过载保护(Overload Protection)
UPS 的安全保护功能,当负载功率超过 UPS 额定容量的一定比例(如 120%-150%)时,UPS 先发出报警,若过载持续,将自动切换至旁路模式或关机,避免内部组件损坏。
短路保护(Short-Circuit Protection)
当负载端发生短路(如线路短路)时,UPS 迅速切断输出,或通过限流保护避免大电流损坏整流器、逆变器等核心部件,同时发出报警信号。
过充保护(Overcharge Protection)
蓄电池充电时的保护功能,当蓄电池电量充满后,UPS 自动降低充电电流(转为浮充),避免持续大电流充电导致蓄电池鼓包、漏液或寿命缩短。
温度保护(Temperature Protection)
部分 UPS 具备的环境适应性保护,当 UPS 内部温度(如逆变器温度)或蓄电池温度超过设定阈值时,UPS 发出高温报警,若温度持续升高,将自动停机或切换至旁路模式,防止组件过热损坏。
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