基础知识：详解UPS电源的技术

UPS是一种高质量、高可靠性的独立电源，其核心构成包括整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组。这套电源系统的主要功能是在市电供应不稳定或中断时，通过蓄电池的储能来提供不间断的高质量交流电源，确保重要负载的正常运行，使其免受市电电压、频率、谐波干扰的影响。

在供配电系统中，对于一级负荷中特别重要的部分，《供配电系统设计规范》GB50052-1995明确规定，除了需要两个电源供电外，还必须增设应急电源。传统的柴油发电机组虽然可以作为应急电源，但其反应速度较慢，无法满足现代化通信和网络信息数据流的即时需求。对于需要不间断电源的重要工程部门和系统，必须考虑使用UPS供电。

以下情况应设计和采用交流不间断电源系统供电：

1. 在供电可靠性要求较高，且备用电源自动投入或柴油发电机组应急自启动方式无法满足需求时。

2. 当一般稳压稳频设备无法满足特定的电源质量要求时。

3. 需要保证有序断电安全停机时。

4. 在电子系统实时控制和网络数据传输过程中。

UPS的特性在于其高质量、高可靠性，以及强大的不间断供电能力。市电经过整流器变为直流对蓄电池进行浮充电，再经过逆变器输出高质量的交流净化电源供重要负载使用。当市电故障时，UPS会自动切换到蓄电池组，通过逆变器持续为重要负荷提供电力。

市场上的UPS产品已经形成了系列化，容量规格多样，且经过国际质量标准认证。其特性包括宽电压输入、高效率输出、过载能力强等。UPS电源的工作方式多样，可根据用电设备对供电可靠性和连续性的要求进行选择。例如，分散式UPS供电适合小型设备和办公区，而集中式UPS供电则适合大型计算机网络机房等需要长时间支持的地方。

在UPS供电方式中，机房供电通常采用市电加UPS后备电池的方式。市电通过UPS稳频稳压后给计算机设备供电，确保计算机设备的电能质量。当市电停电时，后备电池通过UPS逆变后继续供电，保证计算机设备的电源无瞬间断电。

无论是集中式还是分散式UPS供电，都应充分考虑UPS机房的设备布局、馈线铺设、主机柜散热以及整个机房的降噪措施等。UPS电源的安装与接引应遵循规范，不能从普通插座接引，以确保供电的可靠性和安全性。UPS电源系统是现代电子设备不可或缺的重要组成部分，为关键负载提供了稳定、不间断的电力供应。在设计UPS供电方案时，对于分散在各重要控制室的电源保障，采用双电源末端自投的一级供电模式，同时辅以分散式小型UPS电源作为后备供电，这是一种既实用又高效的解决方案。

我们要特别关注UPS蓄电池的维护，避免过电流充电和过电压充电。过电流充电可能会导致电池内部的正负极板弯曲，活性物质脱落，使得电池寿命大大缩短。而过电压充电则可能引起蓄电池电解液中的水分被电解，产生氢气和氧气逸出，进一步减少电池的使用寿命。

在使用UPS电源过程中，部分电池的充放电特性可能会随着使用时间的延长而逐渐恶化，端电压明显下降。对于这些情况，仅仅依赖UPS电源内部的充电电路无法解决问题，继续使用可能会存在安全隐患，因此应及时更换这些电池。蓄电池的内阻增大也是一个需要注意的问题。当正常的充电电压无法使蓄电池恢复其充电特性时，也需要及时更换电池。电池的内阻应在10--30mn的范围内，如果超过200m巴，将可能无法维持UPS的正常运行。

在充放电过程中，我们还需避免新旧蓄电池混用或混合充电。由于新旧电池的内阻存在差异，混合使用或充电时可能会导致过电压或过电流，对电池造成损害。

蓄电池的使用环境也是影响其寿命的重要因素。电池应在适宜的温度范围内使用，避免过高或过低的温度。过低温度可能导致锌板粉化，过高温度则会使电池容量下降。根据电池生产厂家的建议，最佳使用温度为2~25℃，在此范围内使用可以延长电池寿命。

通过深入理解UPS供电方案中的细节要点，尤其是蓄电池的维护和使用，我们可以有效减少UPS故障，提高系统运行的稳定性。精心维护不仅可以提高电池的使用寿命，还能确保重要控制室的电源保障始终在线，为整个系统的稳定运行提供坚实支撑。