UPS电源各组成部件的功能

　　UPS电源由蓄电池(BATTERY)、充电器(CHARGER)、逆变器(INVERTER)、静态开关(SYATICSWITCH)、和控制部分组成。

　　UPS电源蓄电池：是储存电能的装置，在正常供电时，直流电源对蓄电池进行充电。它将电能转换成化学能贮存起来。当市电中断时，UPS电源将依靠储存在蓄电池中的能量输出直流电，维持逆变器的正常工作。

　　UPS电源静态开关：是保证UPS电源系统不间断供电。当UPS电源正常供电时，逆变器输出交流电作为计算机设备的主要电源(或者由市电经稳压器后直接供计算机用电。

　　UPS电源充电器：从主电源吸收能量，经过桥式可控硅整流电路、阻容滤波电路，产生直流电，并将直流电提供给蓄电池和逆变器。

　　UPS电源控制部分：UPS电源中起着十分重要的作用。通过合理的控制，使UPS电源按设计要求给计算机提供稳定可靠的电能。

　　UPS电源逆变器：将充电器或蓄电池送来的直流电转变成交流电输出。有的也称逆变器为DC/AC变流器，它是UPS电源的部件，逆变器性能的好坏，对UPS电源输出波形、效率、可靠性、瞬态响应、噪声、体积、重量等方面有着决定性的影响。一台UPS电源性能好坏，主要是由逆变器的性能来决定的。.

APCUPS 纯在线式SURT系列UPS与在线互动式SU系列UPS的区别

纯在线式（SURT）UPS与在线互动式（SU）UPS在电路结构、应用范围、机器性能上的区别

APC公司推出的SURT系列的机器与以往SU系列的机器有很大的差别，本文从电路结构、应用范围及机器性能三个方面讨论其区别。 
1、电路结构的区别 
如图（一）所示，SURT系列的UPS采用双变换在线式的电路结构，市电输入后先经过AC/DC转换，即将交流市电输入转变为直流，部分电能给电池充电，大部分电能经过DC/AC转换，转换为交流电供给负载。当市电故障时，UPS取用电池电能，经DC/AC转换给负载供电。当UPS出现故障后，UPS会自动转入旁路运行。

图（一） 
如图（二）所示，SU系列的UPS采用在线互动式的电路结构，市电输入后经过滤波电路对其进行浪涌抑制、滤波后输出给负载供电，逆变器此时充当充电器给电池充电。当市电故障时，UPS取用电池电能经DC/AC转换后输出给负载供电。

    图（二） 

2、应用范围的区别 
在线互动式UPS为服务器和网络设备提供高品质电源保护。纯在线式UPS除保护服务器与网络设备外，亦可为通讯系统、自控设备提供高品质电源保护。纯在线式UPS亦可与廉价燃料发电机兼容使用。 
3、机器性能的区别 
SURT与SU系列的机器相比，有更高性能的电压输出，零转换时间及塔式和机架可转换的灵活的安装方式。 
SU系列的UPS是在线互动式的设计，当运行于市电供电时，输出电压随市电波动，当市电电压过高、过低时UPS启动电压调节（AVR）功能，当运行于电池供电时，输出电压是正弦波，缺省值是230VAC，用户通过软件可选择220VAC、240VAC。SURT系列的UPS是纯在线式的设计，无论UPS运行于市电还是运行于电池供电方式下，UPS都输出稳定的正弦波，缺省值是230VAC，用户通过软件可选择220VAC、240VAC。输出电压：负载静态时是1%，负载动态时是5%。输出电压失真度：带线性负载时小于3%，带非线性负载时小于5%。 
SU系列的机器在市电故障时转向电池供电有一个2~4ms的转换时间，SURT系列的机器在市电故障时转向电池供电没有转换时间，也即转换时间为零。 
SURT系列的机器采用塔式机架式灵活转换的安装方式，这种系列的UPS可以塔式形式安装，增加机架式转换附件后，亦可轻松转换成机架式UPS。

小议UPS电源的分类和选型

笔者曾经在国内某IT公司做客服工作，期间每天都会接到很多用户来电咨询技术问题，其中有一件事情印象非常深刻。那就是在非典期间，某市非典指挥中心来电，称其使用的向上级汇报非典疫情的电脑，由于中途单位突然跳闸断电，没来得及保存数据，致使这台未有任何电源保护措施的电脑数据全部丢失，且系统已经无法启动，后来用户通过其他途径协调各种资源花了半天时间重要数据才得以恢复，试想，假如其当时使用了UPS等稳压后备装置，那后面的麻烦事也许就不存在了。其实，像这样的事情在我们身边每天都会发生，在此笔者提到此事，只是提醒给各位朋友要有防患于未然的意识，如果条件允许的话，建议您为自己的系统配备一台UPS，让它为您保驾护航。今天，笔者就同大家一起，简单了解一下UPS的知识以及谈谈如何选型。

 简单的说，UPS主要起到两个作用：一是为了应急使用，防止突然停电而影响正常的工作；二是稳压，滤波，提高供电质量。现在市面上常见的UPS有后备式、在线式、在线互动式三种。恒电 EH500就是一款后备式UPS,后备式UPS是早出现的也是家庭用户使用为普遍的UPS,在我们的市电正常供电时，它就像一台性能较差的稳压器，当市电断电时UPS切换为其中的蓄电池为系统供电一段时间，以保证我们尽快结束未完成的事情，防止断电数据丢失。这类产品技术相对简单，一般价格较低，适合对系统电源供电环境要求不是很高的朋友；在线式UPS是我们现在使用的较为普遍的UPS，特点是无论市电是否正常，它的逆变器（UPS的关键器件）始终处于工作状态，可以随时净化电网杂质，提高供电质量，山特MT500就是一款不错的在线式UPS。而在线互动式UPS是在在线式UPS基础上发展起来的一项新技术，其电池、逆变器和输出始终处于连通状态。在市电供电情况下，逆变器反相工作，为蓄电池充电；市电异常时，转换开关断开，改由蓄电池提供输出。在线互动式UPS的逆变器和输出一直处于连通状态，具有优越的电源保护效能，但由于是新的技术，目前价格相对偏高，典型的在线互动式UPS有山特N1000。  目前市面上UPS的种类繁多，功能也千差万别，但其主要的结构特点不外乎上面笔者所提到的后备式、在线式和在线互动式三种，由于产品技术的不同，它们处理电源问题的能力也有所不同。在此，笔者仅就以包含很少技术含量的内容，提供一些在选择UPS时应注意的信息。

首先，选择UPS时应查看几项主要指标，主要有实际输出功率、持续输出电源时间、MTBF、是否具有电源管理软件管理等几项。UPS的标称输出功率并不能代表它的实际输出功率，实际输出功率为标称输出功率乘以输出功率指数。对于小容量的10KVA UPS而言，这个指数一般为0.7,新型的UPS则为0.8，还有更高的输出功率指数；UPS能够持续输出电源的时间从十分钟到几十小时不等，持续时间越长越好，但价格也越高，一般来说，普通家庭用户选择10到30分钟即可，而服务器等重要设备建议选择长延时专用UPS或UPS阵列。对于MTBF是UPS的可靠性指标，一般应在5万小时以上。后一项，要看UPS是否提供电源管理软件，这对于网管工作人员尤为重要。那么，了解了上述指标，如何选择功率大小合适的UPS呢，以笔者经验，可以按照以下步骤来进行：首先，找到要保护的设备的电压及电流参数（一般在设备上面都可找到这些参数），把两者相乘得到（VA）伏安值。有些设备用瓦特（W）表明电能需要，将瓦数乘以功率因数1.4就可以得到大致的伏安数；其次，将所有VA值加起来，再除以0.8即可（一般负载总容量应在UPS额定容量的80%以下为好）。现在市场上的UPS琳琅满目，笔者建议您选购UPS时考虑以上参数后再货比三家，不愁您买不到称心如意的UPS了。

简析UPS蓄电池的连接技巧

UPS蓄电池因为开路状态下就有直流电压，并存储一定的能量，正负级短路的电流理论上无穷大，足以让极柱融化，安装工具(如扳手)损坏，同时会打火发光，如短路回路中无易分断点，短路现象不能及时消失，则电池连接线会因长时间过流而使保护层融化，电池的极板弯曲变形，直至燃烧，造成火灾事故。在安装不规范的UPS系统中，由于某种原因造成直流短路，而回路中的断路器又失效时发生的电池燃烧的事故已经屡见不鲜了，想必大家对电池短路的后果的严重性都领教过吧。安装电池虽很危险，但是只要保持头脑清晰，安装仔细，安装电池也是件很容易的事。
　　
　　下面，与大家一起分享关于UPS蓄电池的连接技巧。
　　
　　1、首先，头脑要清晰，安装环境要清净，人要少，不要有心事，连接方案要清楚，安装时手机建议关掉，不与客户聊天，更不能边安装边回答充满好奇心的客户喋喋不休的一连串的问题，这样会分神，很容易出事;
　　
　　2、UPS蓄电池上架前要进行物理检查，并测量开路电压，以免返工;连接线的一端与电池相连时，另一端应进行绝缘保护或握在手心，防止搭到不该搭的地方，造成打火;
　　
　　3、连接线的一端已接好，另一端再连接时应轻轻点一下要连接的极柱，即使连错了也只是在极柱上和连线上打一点火而已，不至于酿成大祸;或测量要连接的两点的压差，为零则可以连接;
　　
　　4、两人同时连接时，对应的UPS蓄电池组应无连接或电位关系。因为两人为同电位(或随时变成同电位，如同时接触电池架)，各自连接的电池如存在电位差，则电池和二人形成回路，可能发生*事故;
　　
　　5、电池组串联完毕后，UPS蓄电池组的总正和总负之间电压比较高，在向MCCB(电池开关)连接时，每根线都应先连到MCCB，再连到对应的电池端;或在电池组中留一断点，完成MCCB与UPS蓄电池组的连接后再连接断点;对于多组并联的电池组，应每一组都留断头，并在MCCB端连接后分别用万用表检测极性再将断头连接。

UPS蓄电池的在线容量维护

蓄电池的在线容量维护工作，一项主要的工作是维护蓄电池组容量的均衡性。维护的方法就是把落后电池淘汰，用合格的备品电池替换失效的电池。现在由于备品管理上的疏忽，经常发生换上线的电池容量还不如换下来的电池容量高。这样的负劳动，在建立备品制度前是不可避免的。因此，建立有效的备品管理制度是维护工作的必要环节。 
　　 
　　1、备品的产生 
　　 
　　蓄电池的维护用备品，容量应符合企业标准。工信部规定的报废标准是结构容量低于80%。实际执行中，有的部门执行有所下降，但以不低于60%为限。 
　　 
　　一组新电池上线以后，会下线一组电池。这样下线的电池，其中仍有许多电池仍有使用价值。现行的处理方法是把下线的电池报废，这就造成大量的浪费。有的单位把使用不到8年的电池返厂，制造厂经过技术处理后又送回用户。制造厂无法承担更换新品的费用。在连续3年的技术服务中，统计表明，当蓄电池组表现失效时，其中有80%左右的电池容量是合格的。在基站中使用的2V单体电池和UPS电源使用的12V电池，大体都符合这个统计规律。用这部分电池做备品，就可对其他蓄电池组进行维护。避免许多返厂运输费用和厂方的处理费用。 
　　 
　　下线的电池，由于在线的浮充电压波动，可能使保有容量很低，这时检测出的容量不能表达电池的结构容量。对下线的电池先用用保有容量检测仪检测，容量明显偏低的可先淘汰，通常这个标准建议采用1.60V。这个数值500AH的蓄电池对应的保有容量，在10%以下。这样可以减少以后备品挑选充电的能耗。 
　　 
　　对下线的电池先进行充电，充电前检查电池的液面，以达到富液状态为度。用液面检测仪以达到极板上10mm即可，检测要在不充电的条件下进行。在充电条件下，一旦产生气体，液面会有所上升。如果在充电条件下检查电解液，会造成误判断。 
　　 
　　用I20电流充电达到单节电压2.40V，电流维持24小时即可。充电过程中，用电子除硫化器对蓄电池处理。这样处理后，电池基本达到结构容量值。电子除硫化使用纯物理的方法对电池进行处理，负作用较小。不要使用加入添加剂的化学方法，化学方法见效快，对容量的提升幅度高，但是对极板软化的负作用较大，使电池的可靠性降低。一个备品基地使用一台电子除硫化器即可完成除硫化工作 
　　 
　　这时电池的温度较高，不要做容量检测。静置一天后，电池温度就降低到室温，这时用保有容量检测仪检测蓄电池的CB值，达到标准值即可转入备品。检测仪的使用见“通信蓄电池的安全检测”一文。 
　　 
　　2、备品的日常维护 
　　 
　　现在的备品电池，许多地方都是把备品库存起来，需要时取出使用。这样做，是由于管理者不知道电池有自放电的特性。标准规定，新密封蓄电池的自放电28天小于4%。使用几年以后，自放电会增大。这项指标，备品管理中不必专门考核。 
　　 
　　成为备品的蓄电池，保存时应模拟基站使用条件，长期处于浮充状态。这样，当取出使用时，就可以保障备品容量的有效性。浮充的目的，是消除蓄电池的自放电，浮充电流选用I=0.001C左右即可。过大的浮充电流不但浪费能源，而且会损坏电池的正极。备品电池的液面应6个月检查，耗水量大的电池是不能在基站使用的，因为基站内的电池液面检查周期通常是一年。 
　　 
　　由于备品电池的单节数是随时变动的，浮充电的管理属于无人值守，所以不能采用普通充电机，也不能采用控制柜上的模块。专门为备品电池库存管理充电的设备外观见图3。这种充电机，称为“库存充电机”。这种充电机，有两个规格，D型用于单体电池，L型用于连体电池。一台这样的充电机可维护100个单体备品电池，对12V连体电池，可维护17个。 
　　 
　　由于充电电流较小，200～500AH的电池，可以串联浮充，不影响浮充效果。 
　　 
　　这种充电机，电流无需调整。保护电路完善，充电回 
　　 
　　路中断后自动关机。 
　　 
　　每个维护工作点可以维护700个基站，一套设备即可。 
　　 
　　3维护中备品的替换 
　　 
　　当在基站检测到电池容量低于安全标准时，就需要对落后单节更换。 
　　 
　　在库房取出备品时，关断充电机后，首先检测电池的保有容量。备品电池可能在使用前失效，是经常发生的事情。一定要保证备品电池的保有容量合格。 
　　 
　　备品电池的数量，应根据基站维护蓄电池组的数量来确定。库存的数量底限，应保障3个月的消耗量来确定。 
　　 
　　新电池的购进计划，应根据备品电池的数量来确定。当备品电池消耗到库存底，就应提报新电池购进计划。这样的库存和购置电池，会大幅度降低蓄电池占用的资金数量，降低生产成本。 
　　 
　　4备品报废鉴定 
　　 
　　电池的报废鉴定，除了机械损坏以外，只有一个标准，就是浮充电条件下结构容量达不到企业的安全使用标准。 
　　 
　　由于备品在库存条件下不存在放电条件，在长期浮充条件下，电池的保有容量就是结构容量。 
　　 

　　工信部规定蓄电池下线的标准是80%，在许多条件下，用户会降低下线标准。工作者应按照行业标准执行。 

如何计算UPS电源所配电池的数量

蓄电池计算方法： 

例如一台40KVAUPS,直流电压为384V，每组为12V电池32节，如果后备时间要求2小时，则计算电池的容量为： 

40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH 

所以选择3组100AH电池，共96节。 

电池组的电流为40KVA/384V=104A，所以电池连线选择50mm2电缆。 

电池总数＝(功率/直流电压*小时)/每块安时*每组块数　　 

其中功率为UPS的功率，直流电压为UPS电池供电所要求的电压，不同功率的UPS直流电压不同，每组块数为所要求电池的小块数，一般配置电池时，必须为每组块数的整数倍，常见的UPS直流电压和每组块数如下（电池每块以12V为计算依据）： 

举例来说，配置一台5K8小时延时的UPS,其功率为5000，直流电压为96V，每组电池8块，配置100AH电池，其所需电池总数为：(5000/96*8)/100*8=32块 

UPS—UninterruptiblePowerSystem是不间断电源系统的简称。作用是提供不间断的稳定可靠的交流电源，在市电中断(停电)时UPS之所以能不间断的供电。是有蓄电池储能的结果。所能供电时间的长短由蓄电池的容量大小决定。现将UPS蓄电池配置的计算方法介绍如下： 

一、下列因素影响备用时间： 

1、负载总功率P总(W)，考虑到UPS的功率因数，在计算时可直接以P总的伏安(VA)为单位来计算　　 
2、V低是蓄电池放电后的终止电压(V)，2V电池V低=1.7V；12V电池V低=10.2V 
3、V浮是蓄电池的浮充电压(V)，2V电池V浮=2.3V；12V电池V浮=13.8V　　 
4、Kh为电池容量换算系数(Ct/C10)，10Hr放电率为1，5Hr放电率0.9，3Hr放电率为0.75，1Hr放电率为0.6 
5、I为电池工作电流(A)，T为连续放电时间(H)，V为UPS外接电池的直流供电电压(V) 

二、计算方法 

1、12V单体电池的数量N：N=V÷122V单体电池的数量为6N　　 
2、电池工作电流I：I=P总÷V　　 
3、实际电池容量C：C=I×T÷Kh　　 
例如：功率为1KVA的电源备用时间4小时，选择科士达UPS的型号为HP9101H，V=36V，则 

①N=36V÷12V=3节 
②I=1000VA÷36V=28A 
③C=24A×4H÷0.9=124AH 
④电池的配量可选用100AH一组3节，或65AH二组6节，选用的结果有偏离，这要看用户的需求和成本的考虑。 

铅酸蓄电池安全因素

铅酸蓄电池平时使用时一定要注意使用事项，这样不仅能延长蓄电池的寿命，还可以安全的使用蓄电池。

1、设备安装位置不得影响铅酸蓄电池的通风；
2、检查电池表面是否清洁，有无腐蚀漏液现象，清扫蓄电池时应使用湿布，干布或化纤布有可能使使蓄电池外壳裂开，造成漏液或腐蚀着火；
3、对每个电池单体及整个电池组端电压每月应至少进行测量，一旦发现个别电池单体的电压或温度等出现异常，应及时更换；
4、每半年应至少进行电池单体间连接螺丝的拧紧工作，以防松动，造成接触不良，引发其他故障。
5、定期进行充放电；定期进行治疗性或核对性放电试验；定期修正（根据温度）电池系统的浮充电压值。
6、运行蓄电池组的温度一定要控制好，一般5--26度为佳。南北差异较大，北方冬季室外温度达到--30度以下，务必注意运行蓄电池组的温度，既要保温又要通风。

使用山特ups电源需注意的4点

　　使用山特ups电源给用户带来了方便，经常使用山特ups电源的用户，在使用过程中总结出了4点注意事项，提供给大家，希望其他用户在使用ups电源时可以借鉴。

　　一：山特ups电源的负载类型是电阻性负载，尽量不要在山特ups电源上接电动机、大功率变压器等电感性负载。山特ups电源顺利开启后要按顺序打开各负载，不要在负载电源接通的情况下开启山特ups电源。

　　二：要按照山特ups电源的额定功率的70%~80%来考虑负载的接入情况。过度轻载也不正确，不仅浪费能源和资源，而且过度轻载也会影响山特ups电源寿命。同时大家要清楚满载是一定会影响山特ups电源寿命的。

　　三：山特ups电源在工作的时候打开，在工作结束后要及时关闭，并切断输入电源，以给山特ups电源休息的时间。对于长时间不间断工作的山特ups电源，少每月要让山特ups电源休息10小时以上。不要频繁开启UPS电源。UPS电源开启间隔应该保持在5分钟以上。

　　四：定期对山特ups电源放电能够保证UPS电源的寿命，请记住：不要忽视长时间小电流“浮充”对UPS电源的危害。大家应该知道电感性负载的启动电流一般会达到额定电流的3~4倍，会引起UPS电源的瞬时超载，影响山特ups电源的寿命。

延长UPS电源寿命的好方法

　　不更当是使用UPS电源会影响到UPS电源的使用寿命。对UPS电源过充、小电流长时间放电，UPS电源长时间处于充电不足状态都可以导致UPS电源失效。那么我们该如何预防这种情况的发生，有效的延长UPS电源的使用寿命呢?

　　1、 保持UPS电源良好的温度。温度过高或者是过低都会影响到UPS电源的寿命，通常环境温度超过25度时，温度每升高10度，UPS电源使用寿命减少一半，所以当环境温度在非25度时，温度升高一度，浮充电压应降3MV/每只，防止过充。反之UPS电源温度降低时低于25度时，每低一度浮充电压应增3MV/每只，防止出现亏电现象。

　　2、 防止大电池和小电流放电对UPS电源的的寿命影响。相同放电深度下，电流越小，过饱和度降低，生成的晶核越少，放出相同的容量，生成的硫酸铅量是相同的。则生成的硫酸铅晶体的颗粒就大一些，同时，结晶沉淀速度越慢，生成的晶体就越完善，从而更难以使UPS电源充电。

　　3、 防止UPS电源杂质侵入和水分蒸发，需要采用了仅有极桩外露的全封闭式外壳;防止UPS电源氧气、*气垂直上溢，减小水分损失和活性物质脱落，极板组多采用紧凑结构;还有一点便于对UPS电源检查电解液密度，了解存电情况，在其内部设有的温度补偿式密度计。