UPS不間斷電源與UPS應(yīng)急電源應(yīng)急電源雖說都是同時(shí)在斷電的情況下提供臨時(shí)供電的一款電力蓄能設(shè)備，但是在功能上還是有極大的差異。下面?zhèn)儊磲槍?duì)UPS不間斷電源和EPS應(yīng)急電源的區(qū)別做一個(gè)針對(duì)性的講解。

一、UPS不間斷電源與UPS應(yīng)急電源簡(jiǎn)介：

1．UPS不間斷電源(不間斷電源)是Uninterruptible Power Supply的縮寫,就是人們常說的不間斷電源。市場(chǎng)上常見的UPS不間斷電源主要有在線式、在線互動(dòng)式和后備式三種。

在線式UPS不間斷電源在市電正常時(shí)其輸入電源經(jīng)過整流/逆變后輸出,同時(shí)對(duì)蓄電池浮充,市電中斷時(shí)由蓄電池經(jīng)逆變器向負(fù)載供電,即UPS不間斷電源的逆變器一直處于工作狀態(tài)。后備式的UPS不間斷電源只有當(dāng)市電中斷時(shí)或電壓低于170V時(shí)才啟用逆變電路,正常時(shí)由市電直接輸出,通常容量小于3kVA。后備式UPS不間斷電源的電壓輸出有較大的波動(dòng),在170～260V之間,采用高速繼電器實(shí)現(xiàn)市電和蓄電池之間的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換時(shí)間小于10ms。在線式UPS不間斷電源始終使逆變電路工作,其電壓的穩(wěn)定性高,基本上在220V(1±5%)范圍內(nèi),蓄電池放電基本不存在轉(zhuǎn)換時(shí)間;與市電旁路轉(zhuǎn)換采用靜態(tài)開關(guān),轉(zhuǎn)換時(shí)間可以達(dá)到μs級(jí)。UPS不間斷電源輸出精度高、轉(zhuǎn)換時(shí)間快,同時(shí)造價(jià)較高(約為UPS應(yīng)急電源的兩倍),在線式UPS不間斷電源工作時(shí)能耗較大,主機(jī)壽命較短,只有8～10年。

2．UPS應(yīng)急電源(應(yīng)急電源)是Emergency Power Supply的縮寫,是現(xiàn)代建筑安全保障設(shè)施的重要組成部分。一般情況是作為消防或生產(chǎn)在緊急情況下使用的電源。例如在人多、出口少、自然光源有限的高層建筑、商場(chǎng)、醫(yī)院、地下防空工程等場(chǎng)合,一旦出現(xiàn)火災(zāi)或電網(wǎng)受到破壞時(shí),照明消失一片漆黑,其后果不堪設(shè)想。同時(shí)消防隊(duì)伍會(huì)因?yàn)槿鄙匐娫垂?yīng)而無法施展救助工作,如此更加重了災(zāi)害的程度。如果擁有應(yīng)急電源,將會(huì)減少損失,因此應(yīng)急電源對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的安全將發(fā)揮越來越重要的作用。

UPS應(yīng)急電源工作原理有點(diǎn)類似于后備式的UPS不間斷電源,平時(shí)逆變器不工作,市電斷電時(shí)才投入蓄電池后備供電。一般不對(duì)電源進(jìn)行恒流、恒壓處理。通常采用接觸器轉(zhuǎn)換,切換時(shí)間約為0.1～0.25s。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、平時(shí)能耗小、無噪音、主機(jī)壽命長(zhǎng)(15～20年),可適應(yīng)于電感性、電容性及綜合性負(fù)載,需要時(shí)可實(shí)現(xiàn)變頻軟啟動(dòng)。

在一些歐美國(guó)家,由于采用并網(wǎng)供電,電力充足,同時(shí)供電質(zhì)量良好,加上用電設(shè)備規(guī)范,不會(huì)在電網(wǎng)上造成電網(wǎng)污染、互相*。因此,許多場(chǎng)合并不建議使用雙變換在線式UPS不間斷電源,而是推薦使用節(jié)能型ECO(Economy Control Operation)工作狀態(tài)下的UPS不間斷電源,即平時(shí)由市電供應(yīng)負(fù)載,在市電不正常時(shí),再由蓄電池經(jīng)逆變器輸出供電。在歐洲,此類具有節(jié)能工作狀態(tài)的UPS不間斷電源稱作CPS(Center Power Supply),其廣泛采用的原因是:雙變換工作方式的在線式UPS不間斷電源,在市電正常時(shí),其AC→DC→AC的能量轉(zhuǎn)換效率約為90%,而節(jié)能工作狀態(tài)下的UPS不間斷電源(CPS、UPS應(yīng)急電源)在市電正常時(shí),其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)99%,而且并網(wǎng)市電的可用率可達(dá)99.99%以上,即只有0.01%的停電機(jī)率,因此使用CPS(UPS應(yīng)急電源)供電,其節(jié)能效果是非常顯著的。同時(shí),UPS應(yīng)急電源的逆變器處于待機(jī)狀態(tài),不輸出功率,類似休眠狀態(tài)。UPS應(yīng)急電源的逆變器比UPS不間斷電源的逆變器使用壽命大大延長(zhǎng)。

二、UPS應(yīng)急電源與UPS不間斷電源的工作原理：

 1．UPS應(yīng)急電源的工作原理：

UPS應(yīng)急電源主要由充電器、電池、逆變器和轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。

當(dāng)市電正常時(shí),市電由轉(zhuǎn)換開關(guān)直通供給負(fù)載,不經(jīng)過任何處理。同時(shí),充電器工作并對(duì)電池充電。

當(dāng)市電異常(電壓超限、頻率波動(dòng)或停電)時(shí),逆變器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)(或人工啟動(dòng)),然后轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到逆變器這一端,由逆變器對(duì)負(fù)載供電,此時(shí)充電器停止工作。因此UPS應(yīng)急電源由市電供電轉(zhuǎn)為逆變器供電時(shí),中間有個(gè)切換時(shí)間,切換時(shí)間決定于控制電路的檢測(cè)速度、啟動(dòng)速度及轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換速度。

如果市電恢復(fù),轉(zhuǎn)換開關(guān)將切換到市電的這一端,由市電直接給負(fù)載供電;同時(shí)充電器給電池充電。

2．UPS不間斷電源的工作原理：

UPS不間斷電源主要由輸入開關(guān)、輸入濾波器、整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)、旁路開關(guān)、隔離變壓器、輸出濾波器、以及電池組等部分組成。

在市電正常時(shí)，UPS不間斷電源通過整流器將交流市電整流成直流電，并將市電中攜帶的各種雜波過濾干凈；整流后的直流電，經(jīng)過逆變器作SPWM正弦波脈沖寬度調(diào)制，形成純凈、穩(wěn)定的正弦波交流電。

當(dāng)市電異常時(shí),蓄電池會(huì)自動(dòng)給逆變器供電,UPS不間斷電源輸出不會(huì)中斷,即輸出電壓基本不變化。

如果UPS不間斷電源超載、溫度過高、保護(hù)等動(dòng)作,UPS不間斷電源將自動(dòng)切換到旁路狀態(tài)供電,由逆變到旁路供電的切換時(shí)間很短,在4ms以內(nèi)。

三、UPS應(yīng)急電源與UPS不間斷電源的比較：

1．我國(guó)UPS應(yīng)急電源的發(fā)展是起源于電網(wǎng)突發(fā)故障時(shí),為確保電力保障和消防聯(lián)動(dòng)的需要,它能及時(shí)提供逃生照明和消防應(yīng)急,保護(hù)用戶生命或身體免受傷害,其產(chǎn)品技術(shù)要求接受公安部消防認(rèn)證監(jiān)督,并接受安裝現(xiàn)場(chǎng)消防驗(yàn)收。而UPS不間斷電源是用來保護(hù)用戶設(shè)備或業(yè)務(wù)免受經(jīng)濟(jì)損失,其產(chǎn)品技術(shù)要求有信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)證。兩者適用的安全規(guī)范明顯不同,因而具有不同的價(jià)值觀。

2．UPS應(yīng)急電源和UPS不間斷電源均能提供兩路選擇輸出供電,UPS不間斷電源為保證優(yōu)質(zhì)供電,選擇逆變優(yōu)先;而UPS應(yīng)急電源是為保證節(jié)能,選擇市電優(yōu)先。

3．UPS不間斷電源由于是在線式使用,出現(xiàn)故障可以及時(shí)報(bào)警,并有市電作后備保障,使用者能及時(shí)掌握故障并排除故障,不會(huì)造成更大的損失。而UPS應(yīng)急電源是離線式使用,是最后一道供電保障,因而其可靠性設(shè)計(jì)要求更高,不能簡(jiǎn)單理解為后備式UPS不間斷電源,否則就把UPS應(yīng)急電源的重要性輕視了。如果UPS應(yīng)急電源在市電故障時(shí),不能通過蓄電池應(yīng)急供電,則UPS應(yīng)急電源形同虛設(shè),造成的后果將不堪設(shè)想。

4．UPS不間斷電源供電對(duì)象是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,負(fù)載性質(zhì)(輸入功率因數(shù))差別不大,所以國(guó)標(biāo)規(guī)定UPS不間斷電源的負(fù)載功率因數(shù)為0.8。而UPS應(yīng)急電源供電對(duì)象是電力保障及消防安全,負(fù)載性質(zhì)為感性、容性及整流式非線性負(fù)載兼而有之,其負(fù)載功率因數(shù)就不能設(shè)定為0.8(UPS應(yīng)急電源國(guó)標(biāo)將規(guī)定其數(shù)值),而且有些負(fù)載是市電中斷后才投入工作的,因而要求UPS應(yīng)急電源能提供很大的沖擊電流,UPS應(yīng)急電源需要輸出動(dòng)態(tài)特性要好,抗過載能力更強(qiáng)。因此UPS應(yīng)急電源與UPS不間斷電源各組成部分的技術(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)的分配是不同的。