UPS/EPS的發展趨勢



2.1 UPS/EPS的控制技術    中小型UPS/EPS的AC／DC和DC／AC變換大多數仍采用模擬控制電路，AC／DC變換器的控制芯片大多數已集成化，使用簡單，工作**。DC／AC變換器的控制有兩種基本方式，一種是單閉環控制，另一種是雙閉環控制。前者控制電路簡單，但難于實現輸出端短路自動恢復。后者控制有電流內環和電壓外環，電壓調節器的輸出為電流調節器的給定，因此，限制電流給定幅值也就限制了逆變器的較大輸出電流。 當前，數字控制已成為新型UPS/EPS控制技術發展的主流，數字控制器具有精度高，抗干擾能力強，易于實現對UPS的檢測、故障診斷和隔離，易于實現遙控遙測，實現多臺UPS的并聯和熱插拔，易于實現對蓄電池的監控和管理。也就是說，計算機的介入使UPS具備了智能化，可以使其運行在較優狀態。 



2.1.1 DSP的應用   采用數字信號處理器(DSP)的數字PWM技術，是數字控制技術的核心，用于**UPS/EPS輸出電壓的質量，即**輸出電壓、頻率和輸出電壓波形滿足技術指標的要求。數字控制的另一個重要功能是實現UPS/EPS的初始自檢和運行自檢，進行故障保護和故障隔離，這是模擬控制器無法勝任的。由于數字控制器的靈活性，使UPS控制器的硬件電路可以標準化，從而簡化了生產、使用和維修，也大大提高了工作**性。 



2.1.2 控制電路的全微處理器化   UPS/EPS電路是由以下幾部分組成的：主電路、驅動電路、監控顯示及控制保護電路和通信界面電路。其中監控、顯示及控制保護電路和通信界面電路，可以運用數字化設計技巧簡化其電路，并解決原類比電路需要調整、具有溫漂及參數調整不易的缺欠。采用的方法是： 1）全微處理器化利用微處理器來執行監控、顯示及控制保護電路和通信界面電路的功能； 2）半微處理器化利用類比電路處理**反饋保護電路，而由處理器處理慢速反饋、報警、顯示及通信界面的功能。



2.2 蓄電池技術 蓄電池是UPS/EPS的心臟，不管UPS/EPS電路多么**，其性能較終取決于它的電池，一旦電池失效，再好的UPS/EPS也無法提供不間斷供電。 目前，UPS/EPS一般都使用免維護密封鉛酸蓄電池，由于采用陰極吸收式密封技術，克服了普通蓄電池需要定期補水的缺點，具有“免維護”、使用方便、不污染環境、體積小、重量輕的優點。它使用高氫過電位的板柵材料，減少了電池在存放和充電過程中的氣體分解。正極表面的**細玻璃纖維膜，阻止了活性物質脫落，提高了電池的壽命。*閥的使用使蓄電池很少產生氣體，又可使已產生的氧氣被負極鉛所吸收，使蓄電池無水的損失，達到了密封免維護的目的。 一般情況下，影響電池性能的主要因素是連續充電，電池連續充電大約要減少一半的使用壽命。目前國外使用一種ABM三階段電池管理方案，即充電分成三個階段：*一階段是恒流均衡充電，將電池容量充到90％；*二階段是浮充充電，將電池容量充到100％，然后停止充電；*三階段是自然放電，在這個階段里，電池利用自身的漏電流放電，一直到規定的電壓下限，再重復上述的三個階段。這種方式改變了以前那種充滿電后，仍使電池處于一天24h的浮充狀態，因此延長了電池的壽命。 金屬化鎳氫電池具有高能量密度的優點，而且又無鎳鎘電池可能造成的鎘污染，將其應用于UPS/EPS可以收到小型輕量化的優點。但其缺點是售價太高。美國Alupower公司研發的高功率鉛－空氣備用電源裝置(RPU)，運行≥50h，功率從600W到6000W，電壓有DC24V和48V兩種，其能量密度是鉛酸電池的十多倍，重量只有鉛酸電池的1／10，所占空間只有鉛酸電池的1／7，有望取代鉛酸蓄電池應用于UPS/EPS。 

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