UPS基础知识

UPS分类

UPS电源按其工作原理可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。
    (1)      (2)      (3)  表一：

 

表二：

    UPS从结构上一般分为直流UPS(DC-UPS)和交流UPS(AC-UPS)两大类。
    (1) 
    (2) 
    从备用时间分，UPS分为标准型和长效型两种。
    一般来说，标准型机内带有电池组，在停电后可以维持较短时间的供电（一般不超过25分钟）；长效型机内不带电池，但增加了充电器，用户可以根据自身需要配接多组电池以延长供电时间，厂商在设计时会加大充电器容量或加装并联的充电器。

    此外,UPS的分类还有其他一些简单的分类，比如从组成原理分为旋转型UPS和静止型UPS；从应用领域分为商业用UPS和工业用UPS；从输出电压的相数分为单相UPS和三相UPS；从容量分为大容量UPS（大于100KVA）、中容量UPS（10-100 KVA）和小容量UPS（小于10 KVA）。

UPS的标称备用时间是指市电断电后UPS能够供给计算机等设备的最大供电时间。

    通常，UPS依备用时间可分为标准型及长效型。标准型UPS备用时间为5-15分钟，长效型为1-8小时。假如您的设备停电时，只需要存盘、退出即可，那选用标准型UPS；假如您的设备停电时，仍须长时间运转，那须选用长效型UPS。

    那么UPS备用时间的长短是由什么决定的呢？是由UPS的储能装置，也就是UPS电池决定的，现在的UPS一般都用全密封的免维护铅酸蓄电池作为储能装置，电池容量的大小由"安时数（AH）"这个指标反映，其含义是按规定的电流进行放电的时间。相同电压的电池，安时数大的容量大；相同安时数的电池，电压高的容量大，通常以电压和安时数共同表示电池的容量，如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。

    后备式UPS一般内置4AH或7AH的电池，其备用时间是固定的。如果是个人用户单机使用，这种小型后备式UPS就值得选购。在线式与在线互动式UPS有内置7AH电池的标准机型，也有外配大容量电池组的长效机型，用户可以根据需要实现的备用时间而确定配备多大容量的电池。对于公司，企事业单位等电脑等设备比较多的情况，就有必要选择提供大容量电池组的UPS，以提供更长的备用时间。

UPS的额定容量

UPS的额定容量是指UPS的最大输出功率（电压V和电流A的乘积）。
    通常市场上所售的UPS电源，容量较小的以“W”（瓦特）为单位来标识；超过1千瓦时，用“VA”（伏安）标识，“W”与“VA”值是有区别的。这就要求我们必须区别具体情况来选择UPS。一般来讲，1千瓦以内的小容量UPS一般都用“W”表示容量，容量在1KVA～500KVA的 UPS 都用VA而不是W来表示容量。

    事实上，“W”总是小于等于“VA”。它们之间的换算关系可用如下公式计算出来： W = VA×功率因数。功率因数在0～1之间，它表示了负载电流做的有用功（W）的百分比。只有电热器或电灯泡等的功率因数为1。对于其他设备来说，有一部分负载没有作功。这部分电流是谐波或电抗电流，它是负载特性引起的。由于有这部分电流，所以“ VA”值比“W”值大，在功率因数为1时，“W”和“VA”值相同。

    那么在我们为计算机等设备选配UPS电源时，怎样选择合适的UPS容量？若选择不当，通常会出现以下两种情况，一是容量过小，即所谓小马拉大车，很可能会造成设备的损坏；另一种情况是容量过大，造成资金的浪费。因此，正确地选择UPS的容量对网络管理人员来说是一件重要的事情。
    一般来讲，UPS在容量选择应考虑以下因素：
    1、实际负载情况：P=∑Pi/f
    即实际所有负载的总和∑Pi，再除以功率因数f，f=0.6~0.8,即可得到实际负载容量P。
    2、预留扩容：
    考虑到业务发展的可能，在不大量追加投资情况下，增加UPS输出容量，这可通过两种途径实现：
    A：选择可以实现现场扩容的UPS产品，如现在市面上销售的模块化UPS产品。
    B：提前购买大容量UPS，但需提前投入大量的资金。

电源效率是指UPS的整机电能利用率，也就是UPS从外部吸收功率与向负载输出功率两者之的比值。这个数值和UPS电源设计线路有密切的关系，高效率的电源可以提高电能的使用效率，在一定程度上可以降低电源的自身功耗和发热量。通常在线式UPS的电源效率一般能够达到90％以上。如果需要增配大中容量的交流不间断供电设备，最好选用电源效率高的在线式UPS。而其他UPS的电源效率在80％左右。

                  蓄电池使用及维护
 1.正常时，电池每隔3~6个月带载充、放电一次，放电后标准机的连续充电时间应不少于
10小时。
2. UPS长期闲置不用，应每隔3~6个月充电一次。
3.电池使用环境要求温度在0℃到40℃之间，避免阳光直射并且保持清洁。
4.一般在室温条件下，正常使用时密封免维护铅酸电池的浮充使用寿命为3~5年。

  免维护电池所指的是电池的内环境无需维护，而不是说可以任意使用，因此，在以下几个方面应加以注意：
   为了保证电池良好的工作状态，对于长期搁置不用的蓄电池必须每隔一定时间充电一次，以达到激活电池的目的，恢复电池原有的容量数。另外，特别应注意的是，对于运行于供电质量高、很少发生停电的UPS电源来说，也应每隔一定的周期(3个月)人为地中断交流电的输入，使电池放电至少在UPS电池组可提供时间的一半，再重新充电，这样会延长电池的使用寿命。
   对于不同容量的电池，绝对不可以在同一组中串联混合使用，应特别注意的是，对于不同容量的电池，并联使用也是很不好的，这样会大大降低电池的使用寿命，很简单地说，不同容量的电池组并联使用时，由于放电电流的不同分配，放电速率则对于它们来说一定是不同的，但由于并联关系又会产生相互补充的关系，在充电时亦会是同样情况，因此，并联使用的方法是不科学的。
   以上我们说过，大电流放电对电池的影响是很不好的，那么是否越小的电流放电就越好呢?答案是否定的。我们知道，放电电流小，电池可以放电的深度就深，当放电深度大于某一程度时，电池则很容易死掉，失去回复能力。这再次说明用户在使用长延时UPS时，对于电池容量的计算应是以实际负载为准，而非是以

满负载计算来量度，也就是说并非UPS容量和电池容量越大越好。
   对UPS电池来说，温度亦是一个非常主要的因素，当环境温度每升高8摄氏度时，电池的寿命会降低一半，而在使用时，当环境温度下降时，电池所提供利用的容量，即安时数也会明显的下降。因此，在低温下使用UPS电源时，备用时间的考虚应有温度因素，所以对UPS电池使用时保持室温(指25摄氏度)也是十分必要的。