UPS电源的现状及发展趋势.docx

-精品- -精品- UPS 电源的现状及发展趋势 赵建统 UPS 电源的现状及发展趋势 一、 UPS 的现状 在技术方面： 现已广泛采用与传统谐振式ZUS、ZCS 软开关不同的广义软开关技术，来减小开关损耗，提高开关频率。这种软开关就是一种无损缓冲电路，它不但能使开关过程软化，而且还具有电路简单，不需要附加谐振网络，成本低廉的特点。 UPS 的输入端加装高效输入滤波器和有源功率因素校正器，并采用串并联补偿技术，来降低输入电流失真度，减小UPS 电源对市电电源的污染，使其向绿色电能变换型发展。 为实现 UPS 电源小型化，减小输出变压器即输出滤波器的尺寸，减小电磁干扰，防止高频变压器的饱和，目前在韩国采用的是串联谐振逆变器，再经过隔离变压器和变频器组成高频连接 的 UPS。 数字控制已成为新型 UPS 控制技术发展的主流，即广泛应用数字处理器 DSP，尽可能使控制电路全微处理器化。因为数字控制器具有精度高，抗干扰能力强，易于实现对 UPS 的检测， 故障诊断和隔离，易于实现遥控遥测，易于实现多台 UPS 的并联和热插拨，易于实现对蓄电池的监控和管理，也就是说，计算机的介入可以使 UPS 实现智能化管理，可以使电源运行在最优化状态。 蓄电池是 UPS 的心脏，目前 UPS 一般都使用免维护密封铅酸蓄电池，美国还运用了高功率铅 －空气备用电源装置（RPU）取代蓄电池。为增大电池的使用寿命，目前使用一种三阶段电池 管理方案，即恒流均衡充电，浮充充电和自然放电三大阶段，以防过充、过放。现已引入以微处理器监控技术为主的电池管理体系，随时观察电池的充、放电状态，对电池充、放电进行双重保护。 采用冗余技术和热插拨技术。 采用智能化UPS 的管理系统。所谓智能化 UPS，是指将传统的 UPS 与计算机相连的硬件接口， 结合特殊设计的软件，以提供计算机及数据资料的双重保护，保证 UPS 在完成基本功能外， 还能对一切故障进行检测，显示和处理等，完全实现网络化监控管理。 从管理体系来看： UPS 供电系统从产生至今已有 40 余年，40 年的历程，UPS 发展到今天已经不再是孤立的电源技术的发展，UPS 本身不再是单独的电源系统，目前所说的供电机房，已成为一体化网络系统，集不间断电源、机柜、电源管理、散热、电力电缆和数据布线为一体的全套电源供应与管理整体方案。这就大大便利于用户的选购、安装、维护和扩容，降低日常管理和维护的成本，并能对整个网络中的硬件设备、运行程序和数据以及数据的传输途径进行全面保护，使之成为不间断供电网络，此网络还具有可靠性高，抗干扰能力强，过载能力强，智能化监控及防雷击、防浪涌等功能。 从设计原理和工作方式来看：目前可以分为离线式、在线式、在线互动式三种UPS。 离线式 UPS，也称为后备式 UPS，以小功率（5KVA）为主，主要特点是转换效率高，易于维 护，且价格低廉，转换时间为几ms，为绝大多数中小功率用户首选。 在线式UPS 以大中（5KVA 以上）功率为主，供电转换时间为零，供电质量高，可以向用户的负载提供纯净、稳压、稳频、抗干扰和波形失真极小的正弦波，但价格昂贵。 在线互动式 UPS 以网络使用为主，它结合了离线式转换效率高和在线式供电质量高的特点， 与离线式相比，切换时间短。 在功能方面： UPS 除了稳压、稳频、不间断供电基本功能外，逐步增加了自我控制功能、对外告警功能、集中监控功能、环境检测功能、自动开关机功能、联网功能、电池自动补偿和检测功能、低功率损耗功能、直接并机功能、对线性负载和非线性负载具有同等输出的功能，及并机时功用电池或 分用电池的功能等。 在应用方面： 在原有的商用 UPS、变频 UPS、工业用 UPS 的基础上，为适应市场的需要又增加了小灵通UPS、有线电视用UPS。所以UPS 目前已广泛应用于金融、电信、政府、制造行业、教育和医疗等方面。 二、 发展趋势 在市场需求方面 大容量级别的 UPS 将达到 9000 台/每年的需要，并以 10％以上速度不断增长。小机市场“火爆”，市场潜力巨大。据有关人士估计，UPS 电源需求量为：93.8 万台/05 年，102.5 万台/06年，133.4 万台/07 年，122.3 万台/08 年。 产品性能/价格比是赢得市场占有率的永恒主题。 企业要走出跨国经营，不仅要创出国际品牌，还要使品牌在跨国经营中“本土化”。要想在市 场上长久发展，除提高性价比外，还要提高服务质量，以适应市场产品深层次竞争的兼并整合状态。 在技术方面： 应用新工艺器件，并采用柔性切换技术，来解决由于切换损耗导致的高频限制，不断实现UPS 电源高频化。 采用数字控制技术、数据采集技术、信号处理技术、电源管理技术、网络通信技术，计算机硬件及软件技术来完整实现UPS 电源网络化、数