在線式UPS:在線式UPS在市電正常時,通過整流器將交流電轉換為直流電,然后通過逆變器將直流電轉換為交流電為負載設備供電。當市電中斷時,它能夠無縫切換到電池供電模式,確保負載設備的持續運行。在線式UPS的優點是能夠提供高質量的電源輸出,具有穩壓、濾波等功能,但缺點是結構復雜、成本較高。在線互動式UPS:在線互動式UPS是介于離線式和在線式之間的一種UPS類型。它在市電正常時,通過旁路直接為負載設備供電,但同時對市電進行監控和調整。當市電中斷或電壓異常時,它能夠迅速切換到電池供電模式。這種UPS的優點是結合了離線式和在線式的優點,既具有較低的成本,又能夠提供較好的電源質量。從家用到工業級,UPS電源有各種尺寸和容量供選擇。天津后備式UPS電源30KVA

UPS電源的工作原理相對復雜,但重心在于其儲能裝置和逆變器的配合工作。當市電輸入正常時,UPS將市電穩壓后供應給負載使用,并通過整流器將交流電轉換為直流電,為蓄電池充電。此時,UPS相當于一臺交流式電穩壓器,確保負載設備獲得穩定的電力供應。當市電中斷時,UPS立即啟動逆變器,將蓄電池中的直流電能轉換為交流電,繼續向負載供電,確保設備的不間斷運行。同時UPS還具備監測和保護功能,能夠實時監測電網狀態,并在必要時進行自動切換和故障保護。電腦UPS電源350KVA便攜式UPS適用于旅行時為筆記本電腦和其他小型設備充電。

電能轉換鏈整流階段:市電輸入后,三相全控橋式整流器將交流電轉換為直流電,為電池充電并供給逆變器。例如,華為UPS采用IGBT整流技術,效率可達98%,同時通過功率因數校正(PFC)將輸入功率因數提升至0.99,減少電網諧波污染。儲能階段:鉛酸蓄電池或鋰離子電池組儲存電能,其容量決定后備時間。以科士達KSTAR長延時UPS為例,其電池組可配置至8小時續航,滿足數據中心應急需求。逆變階段:逆變器將直流電轉換為工頻交流電,輸出電壓精度達±1%,頻率穩定度≤0.1Hz。伊頓EATON的在線式UPS采用高頻SPWM調制技術,輸出波形失真率<2%,接近理想正弦波。
蓄電池組是UPS的能量來源,一般采用鉛酸電池或鋰電池。鉛酸電池成本較低,技術成熟,但重量較大且壽命相對較短;鋰電池則具有能量密度高、體積小、循環壽命長等優點,但價格較高。在選擇蓄電池時,需要考慮其容量、放電速率、耐溫性能等因素,并根據實際需求合理配置數量和串聯方式。控制單元是整個UPS系統的“大腦”,負責協調各個部件的工作狀態,監測系統的運行參數,并執行相應的保護動作。它通常由微處理器芯片構成,運行著復雜的軟件程序來實現各種控制功能。例如,根據市電狀態決定是否切換到電池供電模式,根據負載變化調整逆變器的輸出特性等。此外,控制單元還提供了人機交互界面,方便用戶查看系統信息和設置參數。特殊的低溫密封處理,讓 UPS 電源在潮濕寒冷環境中不被侵蝕。

UPS電源按照其結構和工作原理可以分為多種類型,主要包括離線式UPS、在線式UPS和在線互動式UPS。離線式UPS:離線式UPS也稱為后備式UPS,是最常見的一種UPS類型。它主要由整流器、蓄電池和逆變器組成。在市電正常時,離線式UPS通過旁路直接為負載設備供電;當市電中斷時,它才切換到電池供電模式。這種UPS的優點是結構簡單、成本低廉,但缺點是在市電中斷時存在短暫的轉換時間,可能導致負載設備的短暫停電。在線式UPS:在線式UPS在市電正常時,通過整流器將交流電轉換為直流電,然后通過逆變器將直流電轉換為交流電為負載設備供電。當市電中斷時,它能夠無縫切換到電池供電模式,確保負載設備的持續運行。集成的電池管理系統幫助延長了UPS電池的使用壽命和性能。江蘇在線式UPS電源供應商
數字控制技術使UPS能精細細管理電壓、頻率和負載分配。天津后備式UPS電源30KVA
當市電輸入處于正常范圍時,UPS會將市電整流后一方面給自身內部的電池組充電,另一方面直接經逆變器向負載供電。在這個過程中,逆變器會對輸出電壓和頻率進行精確調節,以確保輸出穩定的純凈正弦波交流電。同時,靜態旁路開關處于斷開狀態,但時刻準備在需要時投入使用。這種模式下,大部分能量來自市電,只少量用于維持電池浮充狀態和設備自身運行損耗。一旦檢測到市電出現諸如斷電、過壓、欠壓、頻率偏移等異常情況,UPS會立即切斷市電輸入路徑,閉合電池與逆變器之間的連接電路,使存儲在電池中的能量通過逆變器轉換為交流電繼續供給負載。此時,靜態旁路仍然保持斷開,以保證所有的電力都來自電池組。為了保證切換過程的無縫銜接,先進的UPS采用了高速電子開關技術和鎖相環路控制策略,使得從市電到電池供電的轉換幾乎感覺不到任何中斷。天津后備式UPS電源30KVA