UPS 即不間斷電源(Uninterruptible Power Supply)，是一種含有儲(chǔ)能裝置的不間斷電源。主要用于給部分對(duì)電源穩(wěn)定性要求較高的設(shè)備，提供不間斷的電源。

#1常見類型

(1)工作原理劃分

后備式 UPS

并聯(lián)在市電與負(fù)載之間，僅簡(jiǎn)單地作為備用電源使用。

（1）市電正常時(shí)，負(fù)載完全而且是直接地市電供電，逆變器不做任何電能變換，蓄電池由獨(dú)立的充電器供電；

（2）市電異常時(shí)，負(fù)載完全由逆變器提供電能。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格最廉等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用于某些非重要的負(fù)載使用，如家用計(jì)算機(jī)等。切換時(shí)間較長(zhǎng)，所以稍微重要的計(jì)算機(jī)設(shè)備不應(yīng)選用被動(dòng)后備式UPS 電源。

在線互動(dòng)式 UPS

并聯(lián)在市電與負(fù)載之間起后備電源作用，同時(shí)作為充電器給蓄電池充電。通過(guò)逆變器的可逆運(yùn)行方式與市電相互作用，因此被稱為互動(dòng)式。

（1）在市電正常時(shí)，負(fù)載由經(jīng)改良后的市電供電，同時(shí)逆變器作為充電器給蓄電池充電；

（2）市電偏低或偏高時(shí)，通過(guò)UPS 內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出；

（3）市電異常或停電時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電，逆變器起 DC/AC 變換器的作用。

特點(diǎn)；

（1）結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、體積小、效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、整機(jī)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

（2）缺點(diǎn)是穩(wěn)壓性能不高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度低，抗干擾能力不強(qiáng)，電路會(huì)產(chǎn)生諧波干擾和調(diào)制干擾。切換過(guò)程需要時(shí)間，頻率不可調(diào)，對(duì)市電要求較高。

在線式UPS（雙變換式UPS電源）

串聯(lián)連接在交流輸入與負(fù)載之間，電源通過(guò)逆變器連續(xù)地向負(fù)載供電。是 UPS電源的主流產(chǎn)品。

（1）市電正常時(shí)，由市電進(jìn)行整流提供直流電壓給逆變器工作向負(fù)載提供交流電；

（2）市電異常時(shí)，由蓄電器經(jīng)逆變器向負(fù)載供電，逆變器始終處于工作狀態(tài)，保證無(wú)間斷輸出。

特點(diǎn)：

（1）無(wú)切換時(shí)間且輸出電壓穩(wěn)定精度高，電源輸出質(zhì)量高，但兩次轉(zhuǎn)換存在損耗，效率較低。

（2）功能強(qiáng)、具有熱備份連接和并聯(lián)冗余聯(lián)結(jié)的功能等優(yōu)點(diǎn)，特別適合對(duì)電源要求較高的場(chǎng)合，但是成本較高。

#2其他分類

工頻機(jī) VS 高頻機(jī)

工頻機(jī)

采用工頻變壓器做為整流器和逆變器部件的 UPS 俗稱工頻機(jī)（有工頻機(jī)輸出變壓器和輸入變壓器）

優(yōu)點(diǎn)：主輸出功率構(gòu)件平穩(wěn)靠譜、過(guò)負(fù)荷能力和抗沖擊能力強(qiáng)，提高負(fù)載設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。

缺點(diǎn)：

（1）輸入功率不超過(guò) 0.8，諧波電流30%，功耗大，效率低;

（2）體積大，笨重，價(jià)格高、制造相對(duì)簡(jiǎn)單；

（3）數(shù)字與模擬相結(jié)合的技術(shù)，可靠性要比數(shù)字技術(shù)低。能適應(yīng)輸入電壓±15%的變化。

適用場(chǎng)所：

（1）電網(wǎng)不穩(wěn)定；

（2）需要接發(fā)電機(jī)；

（3）負(fù)載沖擊較大，有感性負(fù)載的（如電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、繼電器、日光燈等）。

高頻機(jī)（主流機(jī)）

利用高頻開關(guān)技術(shù)，以高頻開關(guān)元件替代整流器和逆變器中笨重的工頻變壓器的 UPS 俗稱高頻機(jī)。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）輸入功率因數(shù)0.9及以上，諧波電流小于5%，本身功耗小，效率高，體積小，輕便；

（2）成本相對(duì)工頻機(jī)較底，對(duì)外噪聲干擾小，綠色環(huán)保；

（3）全數(shù)字化技術(shù)，可靠性很高，可以適應(yīng)輸入電壓±30%以上的變化。

缺點(diǎn)：

對(duì)生產(chǎn)手段要求高，要求一致性嚴(yán)格。

適用場(chǎng)所：

（1）電網(wǎng)穩(wěn)定，不接發(fā)電機(jī)；

（2）負(fù)載穩(wěn)定，一般只限于計(jì)算機(jī)負(fù)載；

（3）預(yù)算緊張時(shí)。

機(jī)架式 VS 塔式 VS 模塊式 UPS 對(duì)比

機(jī)架式 UPS

• 定義
  把小于 20 kVA 的小功率塔式機(jī)結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)，使其能夠直接安裝在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜中。

• 特點(diǎn)

1. 采用機(jī)架式模塊化單元，滿足中小型數(shù)據(jù)中心對(duì)“靈活、易安裝、省空間、易維護(hù)”的需求。
2. 功率連接線短，安裝、使用、維護(hù)都更方便。

• 適用場(chǎng)景
  公安、消防、金融、通信等行業(yè)。

塔式 UPS

• 定義
  整流器、逆變器均按固定功率整體設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)立式機(jī)型，外形類似立式 PC。

• 特點(diǎn)

1. 立式結(jié)構(gòu)，占用地面空間較大。
2. 需預(yù)留內(nèi)部空間用于硬盤、電源冗余及大型散熱風(fēng)扇。
3. 功能單元、功率單元基本無(wú)冗余。
4. 元件損壞需整機(jī)斷電更換，維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)。
5. 傳統(tǒng)架構(gòu)可靠性高，市電異常時(shí)能自動(dòng)切換；能量密度高。

• 適用場(chǎng)景
  電腦中心、網(wǎng)絡(luò)中心、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備及其他應(yīng)急設(shè)備。

模塊式 UPS

• 定義
  由“模塊化機(jī)柜（相當(dāng)于一個(gè)機(jī)柜）+ 電源模塊（相當(dāng)于抽屜式功率模塊）”組成，采用 N+X 并聯(lián)冗余無(wú)線技術(shù)，可按需配置。

• 特點(diǎn)

• 適用場(chǎng)景
  數(shù)據(jù)處理中心、IT設(shè)備機(jī)房、電信、金融、證券、交通、稅務(wù)、醫(yī)療系統(tǒng)。
1. 體積、重量均小于塔式機(jī)，占用空間小。
2. 彈性架構(gòu)：任一模塊故障不影響整體運(yùn)行，支持熱插拔，安裝與修復(fù)時(shí)間短。
3. 當(dāng) UPS 負(fù)載富余量大于單個(gè)模塊功率時(shí)，即可實(shí)現(xiàn) N+1 冗余。
4. 模塊化設(shè)計(jì)，易于安裝、擴(kuò)容和維護(hù)；內(nèi)置擴(kuò)展組件，可快速實(shí)現(xiàn)多種并機(jī)方案。
5. 全負(fù)載段高效率，低諧波、高功率因數(shù)，降低配電投資成本。

飛輪式 VS 蓄電池式 UPS 對(duì)比

飛輪式 UPS（動(dòng)態(tài) UPS）

• 構(gòu)成
  整流器 → 直流電動(dòng)機(jī) → 飛輪儲(chǔ)能 → 柴油機(jī)（或汽油機(jī)）→ 發(fā)電機(jī) → 負(fù)載。
• 工作原理
1. 電網(wǎng)正常：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)給負(fù)載供電。
2. 電網(wǎng)斷電：飛輪慣性繼續(xù)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，同時(shí)柴油機(jī)啟動(dòng)，由柴油機(jī)接替飛輪持續(xù)發(fā)電。
• 特點(diǎn)
1. 儲(chǔ)能核心為飛輪，儲(chǔ)能量與飛輪慣量、形狀、重量及轉(zhuǎn)速相關(guān)。
2. 內(nèi)燃機(jī)發(fā)電，噪聲較大，但瞬時(shí)響應(yīng)快、電能回充時(shí)間短，可顯著改善電能質(zhì)量，對(duì)電網(wǎng)無(wú)諧波反射。
3. 無(wú)需大量蓄電池，單機(jī)效率高，提供集成化電源解決方案。
4. 省去傳統(tǒng)蓄電池組與逆變器，結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高。
• 適用場(chǎng)景
  應(yīng)急供電、環(huán)境惡劣地區(qū)，大功率 UPS 國(guó)際市場(chǎng)已廣泛應(yīng)用。

蓄電池式 UPS（靜態(tài) UPS）

• 構(gòu)成
  電池組 + 靜止逆變器 + 控制電路。
• 工作原理
  電網(wǎng)正常時(shí)由電網(wǎng)供電，電網(wǎng)異常時(shí)電池通過(guò)逆變器向負(fù)載持續(xù)供電。
• 特點(diǎn)
  體積小、重量輕、噪聲低、操控簡(jiǎn)便、效率高、后備時(shí)間長(zhǎng)。
• 適用場(chǎng)景
  當(dāng)今市場(chǎng)主流產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。

#3外型示意圖

塔式 UPS 正面

塔式 UPS 背面

模塊式 UPS

正面模塊式UPS背面

#4UPS 結(jié)構(gòu)組成示意圖

含有儲(chǔ)能的裝置，以逆變器為主要元件，穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備。主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜態(tài)開關(guān)等幾部分組成，如圖所示：

背面示意

背面結(jié)構(gòu)示意

#5招標(biāo)技術(shù)參數(shù)響應(yīng)

1. 機(jī)型結(jié)構(gòu)
   招標(biāo)要求：塔式 / 模塊式 / 機(jī)架式
   投標(biāo)響應(yīng)：________（填寫具體機(jī)型）

2. 額定功率
   招標(biāo)要求：______ kVA
   投標(biāo)響應(yīng)：______ kVA

3. 輸入?yún)?shù)
   輸入電壓范圍：______ V
   輸入頻率范圍：______ Hz
   輸入功率因數(shù)：______（≥0.99 或招標(biāo)指定值）
   投標(biāo)響應(yīng)：電壓 ______ V；頻率 ______ Hz；功率因數(shù) ______

4. 輸出參數(shù)
   輸出電壓：______ V（穩(wěn)壓精度 ±1% 或招標(biāo)指定）
   輸出頻率：______ Hz（50 Hz±0.1% 或招標(biāo)指定）
   輸出功率因數(shù)：______（≥0.9 或招標(biāo)指定）
   投標(biāo)響應(yīng)：電壓 ______ V；頻率 ______ Hz；功率因數(shù) ______

5. 過(guò)載能力
   招標(biāo)要求：______ % 額定負(fù)載可運(yùn)行 ______ 分鐘
   投標(biāo)響應(yīng)：______ % / ______ 分鐘

6. 供電切換時(shí)間
   招標(biāo)要求：≤______ ms（典型 0 ms、<4 ms、<10 ms 等）
   投標(biāo)響應(yīng)：______ ms

7. 電池配置
   電池類型：______（鉛酸 / 鋰電 / 鎳鎘等）
   電池節(jié)數(shù)：______ 節(jié)
   單節(jié)電池容量：______ Ah
   電池電壓：______ V
   電池后備時(shí)間：滿載 ______ 分鐘 / 半載 ______ 分鐘
   投標(biāo)響應(yīng)：類型 ______；節(jié)數(shù) ______；容量 ______ Ah；電壓 ______ V；后備時(shí)間 ______ 分鐘

8. 持續(xù)運(yùn)行功率與余量
   招標(biāo)要求：長(zhǎng)期運(yùn)行功率 ______ kW，余量 ≥______ %
   投標(biāo)響應(yīng)：運(yùn)行功率 ______ kW；余量 ______ %

9. 外形尺寸與重量
   招標(biāo)要求：≤______ mm（寬 × 深 × 高）；≤______ kg
   投標(biāo)響應(yīng)：尺寸 ______ mm；重量 ______ kg

10. 環(huán)境適應(yīng)性
    招標(biāo)要求：工作溫度 ______ ℃；相對(duì)濕度 ______ %
    投標(biāo)響應(yīng)：溫度 ______ ℃；濕度 ______ %

11. 其他技術(shù)條款（如有）
    噪聲 ≤______ dB(A)
    效率 ≥______ %（負(fù)載率 100%/75%/50%/25%）
    冗余方式：N+1 / 2N / 無(wú)冗余
    投標(biāo)響應(yīng)：噪聲 ______ dB(A)；效率 ______ %；冗余 ______

—— 以上空格由投標(biāo)方根據(jù)所投 UPS 型號(hào)如實(shí)填寫。