UPS电源的现状及发展趋势(3页).doc

-UPS电源的现状及发展趋势-第 1 页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1. 在技术方面：Ø 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。Ø 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。Ø 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。Ø 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。Ø 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。Ø 采用冗余技术和热插拨技术。Ø 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。2. 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。3. 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。Ø 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。Ø 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。Ø 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。4. 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。5. 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1. 在市场需求方面Ø 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。Ø 产品性能/价格比是赢得市场占有率的永恒主题。Ø 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。2. 在技术方面：Ø 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。Ø 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、数字化和智能化。Ø 采用数字信号处理器DSP技术、并联冗余技术、热插拨技术。采用先进的工艺封装技术、高度的集成化技术、运用高品质的元器件和原材料，不断提高UPS电源的可靠性和可用性，力争可用性A为0.9999999，也就是说，一年之中允许停机时间3s。这些数据才是用户真正需要的结果。Ø 采用先进的功率因素校正技术、高频脉宽调制技术、多脉冲整流技术、电磁屏蔽和滤波技术、广义的软开关技术、串并联补偿技术等来尽快尽好的实现UPS绿色化。参考文献（1）张乃国 UPS&EPS的应用技术与发展趋势（2）杨 萍 网络UPS智能系统概述作者简介赵建统 （1941 ）男，高级工程师，中国电源学会常务理事，陕西省电源学会理事长，西安市电源学会理事长，长期从事线性电源和开关电源的研制工作。