【技术篇】UPS电源采用的先进技术的特点

编辑来源: 美克能源       发布时间: 2018-8-10
导读:

1、采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT),作为逆变功率器件。其主要特点如下:

大大降低逆变器换流损耗以及交流滤波器的损耗,因此,逆变器的效率提高,整机效率可达94%~96%;

由于IGBT的开关频率在20~50KHz,明显提高了逆变器的性能,使输出电压谐波含量大为减少(<1.5%),动态响应更好;

IGBT用于电压控制器,驱动电路简单,同时它有正方形的开关安全工作区,并有高的峰值电流容量,使逆变器可靠性进一步增加;

由于IGBT逆变器的高频化,减小输出交流滤波器的尺寸,也相应减小了损耗,使整机体积小,噪音低;

高可靠,长寿命。

2、微处理器数字化控制

控制系统采用先进的计算机数字控制技术及模拟量计算机控制技术,即通过主/协结构完成系统控制。

系统由整流/充电器、逆变器、静态开关3个协处理器单元和一个模拟量计算机单元承担其所有的数据采集,模拟运算功能调整等工作,然后送到主处理器进行集中控制,综合处理,记录存档和显示最终处理信息。借助这种计算机高速数据处理技术,充分发挥其系统硬件和App特点,提高UPS实时控制、保护和监测能力。

3、控制实施通道

目前UPS电源的硬件系统基本上是由整流器、逆变器、静态开关三大部分加上微机系统所组成,其数据采集是通过极为精确的霍尔器件,以及最新高速A/D转换器,将模拟信号转换成数字形式,最终纳入协处理器和主处理器通道。根据UPS功能和用户需要,这些信号将用来实现UPS控制,调整,监测和保护之目的。

分布在UPS电源三大部分的霍尔传感器采集两类信号:开关信号——主要反应各部件开关操作,保险开关操作,热继电器等的工作状态;模拟信号——反映输入、输出、电压、电流、频率以及充电电压、电流等参数。

4、高速数据处理结构

UPS控制系统中,采用计算机高速数据处理的主/协结构,增加数据采样点及数字控制诊断App,高速A/D、D/A转换设计。UPS运行异常往往反映在各主要波形异变上,因此,对于各点取样的模拟信息必须先进行A/D转换,驱动实行机构完成最终控制。

5、控制和诊断App

控制App实现各类信号的采集,处理运行状态的自动监测、调整以及管理功能。

诊断App是故障诊断的专家系统。UPS出现异常后,该系统能迅速对故障进行诊断,推理,判明故障部件,通过显示器(或灯光,声音)报告给使用者,以便维修。同时自动记录信息,生成信息档案。

6、电池自动测试与维护系统

蓄电池是UPS电源的贮能装置。由于电池故障引起UPS系统故障的比例较高,所以对蓄电池的测试及故障诊断,显得尤为重要。电池测试维护App定期自动检测电池性能参数,为使电池处于良好的工作状态,每隔一定周期中断UPS交流输入,使电池组带载放电,激活惰性,保持电池组原有容量。在电池放电时,自动检测电池后备容量和电压,显示屏显示检测参数,当电池组容量下降10%时,自动结束测试,以免过放电。若测得电池电压高于或等于最佳值时,则显示“电池正常”;反之,则显示“电池故障”,并有声、光报警,后备时间可能减少。

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