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UPS即不间断电源(Uninterruptible PowerSupply)，是一种含有储能装置的不间断电源。主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。1]

当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。[1]

不间断电源(UPS)是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。它主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应，保证这些设备仪器的不间断运行，防止计算机数据丢失、电话通信网络中断或仪器失去控制。[2]

不间断电源广泛应用于:矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。[3]

系统组成

典型的UPS系统框图如图1所示，它的基本结构是一套将交流电变为直流电的整流器

凡

和充电器，以及把直流电再变为交流电的逆变器，电池在交流电正常供电时贮存能量且维

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持在一个正常的充电电压上，一旦市电供电中断时，蓄电池立即对逆变器供电以保证UPS

平情

电源交流输出电压。下面几种简图示意了UPS的各种工作情况(以在线式UPS电源为例)。

图Ⅰ典型的UPS

图2市电正常时电源

[3]

系统框图

能量的流向

图1和图2

(1）市电在UPS所允许的范围内正常供电时，如图2所示，粗线描绘了电源能量的

流向。[3]

图3 市电功断时电源―图4 UPS故障或负载过大时

能量的流向

电源能量的流向

图3和图4

(2）主电源故障即市电被切断后，电源将瞬间改由逆变器提供能量如图3所示。[3]

(3)当所带负载过大或电源内逆变器出现故障时，UPS将打开旁路由主电源直接供电，如图4所示。[3]

连接方式

(1）单台UPS电源能够供给全部负载，连接图如系统的原理图，连接方法较简单。

[3]

输入开关，uPsi一输出开关市电—do二bo 负拔

输入亓吴骚出开关

图5UPS电源的并图6UPS电源的并联无备份连接方式

有备份连接方式

维修开关

物入开关

市电6o UPS系统

l负载

图7UPS系统维修线路的设计

图7

(2）总负载功率需要二台或更多台UPS电源供给，如图5所示，这种连接方式称作并联无备份方式。[3]

(3)二台或二台以上UPS电源其总容比负载总容量要多，但该系统比负载总容量必须多一台UPS电源的容量，任何一台UPS电源故障时，其余仍能供给全部负载，如图6所示。这种连接方式称作并联有备份方式。[3]

(4)整个UPS电源系统出现故障后，市电将UPS电源脱开，直接接通负载，且不影响UPS电源系统的维修，这种线路设计如图7所示。[3]

当UPS电源系统无故障时，维修开关打开，输入开关、输出开关闭合;当UPS电源系统故障时，维修开关闭合，输入开关、输出开关打开。这样，保证了用电负载的正常工作，而又不影响对UPS电源系统故障的在线维修。[3]

UPS根据新标准IEC(国际电工委员会)按其结构和运行原理分为以下3类:[5]

(1）被动后备式UPS电源

指逆变器并联连接在市电与负载之间仅简单地作为备用电源使用。此种UPS电源，在市电正常时，负载完全是直接地市电供电，逆变器不做任何电能变换，蓄电池由独立的充电器供电;当市电不正常时，负载完全由逆变器提供电能。

[5]

被动后备式UPS具有结构简单、价格Zui廉等优点，运用于某些非重要的负载使用，如家用计算机等。但市电断电时，继电器名逆变器切换至负载，切换时间较长，一般需几个毫秒的间断，稍微重要的计算机设备不应选用被动后备式UPS电源、[5]

(2）在线互动式UPS电源

指逆变器并联连接在市电与负载之间，起后备电源作用，逆变器作为充电器给蓄电池充电。通过逆变器的可逆运行方式，与市电相互作用，被称为互动式。此种UPS电源，在市电正常时，负载由经改良后的市电供电，逆变器作为充电器合蓄电池充电，此时逆变器起ACIDC变换器的作用;而当市电故障时，负载完全由逆变器供电，此时，逆变器起DCIAC变换器的乍用。[5]

在线互动式UPS具有结构较简单、实施方便、且易于并联、便于维护和维修、效率高、运行费用低、整机可靠性高等优点，生能满足某些负载要求，特别适用于网络中某些计算机设备采用分布式供电的系统。此种电源缺点是稳压性能不高，尤其动态响立速度低，抗干扰能力不强，电路会产生谐波干扰和调制干扰。[5]

(3）双变换式UPS电源

指逆变器串联连接在交流输入与负载之间，电源通过逆变器连续地向负载供电。此种UPS电源其供电方式如下:市电正常时，市电经过整流器、逆变器向负载供电;市电不正常时，由蓄电器经逆变器向负载供电。[5]

双变换式UPS是UPS电源的主流产品，具有性能好、电压稳定度与频率稳定度高、功能强、具有热备份连接和并联冗余联结的功能等优点，其不足之处是当容量少于10kVA以下，其整机效率不高，一般在85%左右。[5]