EPS應(yīng)急電源的工作原理是什么？

1.從IEC的定義來(lái)說(shuō)，后備式UPS是市電正常時(shí)，由市電向負(fù)載供電，當(dāng)市電出現(xiàn)故障時(shí)，由電池組提供能量，經(jīng)逆變器向負(fù)載供電。EPS從功能上來(lái)說(shuō)與上述后備式UPS定義符合。但是，說(shuō)EPS就是后備式UPS,這種說(shuō)法不科學(xué)，有意無(wú)意貶低EPS的重要作用。大家知道，常用后備式UPS是小功率范圍，保護(hù)對(duì)象大多為PC機(jī)。由于保護(hù)對(duì)象非重點(diǎn)，而且市場(chǎng)需求量大，技術(shù)含量低，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈，冒牌貨較多，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不高，返修率大，給人們留下不良印象，后備式UPS是可有可無(wú)的IT業(yè)外設(shè)。而EPS是應(yīng)急電源|穩(wěn)壓器，重點(diǎn)在于應(yīng)急。其真正是“養(yǎng)兵千日，用兵一時(shí)”的設(shè)備，為了真正應(yīng)急，可想對(duì)EPS的可靠性有很高的期望值。2.EPS拓?fù)湓O(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)單的組合有人認(rèn)為：EPS(電子部分)=整流/充電器+逆變器+輸出轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(互投裝置)+控制單元等部件就能構(gòu)成應(yīng)急電源。不錯(cuò)，EPS的基本單元是由上述部分組成，但是為了滿(mǎn)足整機(jī)可靠性(MTBF),各基本單元的可靠性如何分配才是最合理呢?下式告訴我們：EPSMTBF=(整流/充電器)MTBF+(逆變器)MTBF+(轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān))MTBF+(控制單元)MTBF從上式可知，EPS整機(jī)的MTBF是由各大部件的MTBF疊加而成，因此EPS整體設(shè)計(jì)就需要詳細(xì)研究。分析。計(jì)算各大部件的MTBF,提高薄弱部件的MTBF,從EPS整體安全生命周期的需要來(lái)配置各大組成部件的安全生命周期。3.EPS生產(chǎn)廠(chǎng)家一哄而上由于近年來(lái)我國(guó)UPS市場(chǎng)全面大洗牌，一些小型。雜牌的UPS生產(chǎn)廠(chǎng)家，經(jīng)受不住市場(chǎng)法則的檢驗(yàn)，紛紛面臨被淘汰的危險(xiǎn)。為了逃避被清洗的命運(yùn)，抱著一知半解的心態(tài)匆忙轉(zhuǎn)產(chǎn)EPS,企圖魚(yú)目混珠，祈求解救燃眉之急，引起中國(guó)EPS市場(chǎng)出現(xiàn)“一哄而上”的現(xiàn)象。他們沒(méi)有理解市場(chǎng)真正需要何種EPS,盲目采用各大部件拼湊組合方法來(lái)生產(chǎn)，同時(shí)為了價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，使用低劣原材料，這樣又怎能保證要求高可靠的EPS呢?4.EPS市場(chǎng)混亂的原因人們?cè)絹?lái)越清楚地認(rèn)識(shí)到應(yīng)急電源EPS在生活和生產(chǎn)當(dāng)中的重要性，但是由于至今仍未有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)規(guī)范，是導(dǎo)致中國(guó)EPS市場(chǎng)混亂的主要原因，最終的受害者可能是直接用戶(hù)。與其對(duì)照的IT業(yè)中的UPS就大不相同了，不僅有國(guó)家明確的國(guó)標(biāo)，而且還有各系統(tǒng)。各行業(yè)自己的選型標(biāo)準(zhǔn)。EPS廠(chǎng)家要象UPS廠(chǎng)家一樣，為了贏得市場(chǎng)，必須進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用新技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高可靠性，滿(mǎn)足用戶(hù)不同要求。只有產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，售后服務(wù)不斷改進(jìn)，EPS產(chǎn)品才能獲得用戶(hù)的認(rèn)可。EPS與UPS的異同1.EPS是UPS的應(yīng)用發(fā)展在歐美先進(jìn)國(guó)家，由于并網(wǎng)供電，電力充足，同時(shí)供電質(zhì)量良好，加上用電設(shè)備規(guī)范，不會(huì)在電網(wǎng)上造成電網(wǎng)污染，互相干擾。因此，許多場(chǎng)合并不建議使用雙逆變?cè)诰€(xiàn)式UPS,而是推薦使用節(jié)能ECO(ECONOMYCONTROLOPERATION)工作狀態(tài)下的UPS,即平常由市電供應(yīng)負(fù)載，在市電不正常時(shí)，再由蓄電池經(jīng)逆變器逆變輸出供電。在歐洲，此類(lèi)具有節(jié)能工作狀態(tài)的UPS稱(chēng)作CPS(CenterPowerSupply),廣泛采用的原因是：雙逆變工作方式的在線(xiàn)UPS,在市電正常時(shí)，其AC→DC→AC的能量轉(zhuǎn)換效率約為90%,而節(jié)能工作狀態(tài)下的UPS(CPS,EPS)在市電正常時(shí)，其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)99%,而且并網(wǎng)市電的可用率可達(dá)99.99%以上，即只有0.01%的停電機(jī)率，因此使用CPS(EPS)供電，其節(jié)能效果是非常顯著的。同時(shí)，EPS的逆變器是處于啟動(dòng)狀態(tài)，但不輸出功率，類(lèi)似休眠狀態(tài)，EPS逆變器比UPS的逆變器連續(xù)輸出功率能大大延長(zhǎng)壽命。其實(shí)，EPS的高端產(chǎn)品就是休眠狀態(tài)下的UPS。在市電正常時(shí)，EPS除了輸電質(zhì)量不及UPS外，但在市電并網(wǎng)的今天，能滿(mǎn)足大部分用電設(shè)備的要求。因此，人們關(guān)心節(jié)電這個(gè)永恒的主題以及高可靠性?xún)纱笠蛩?，大多?shù)情況下EPS是優(yōu)于UPS的。如果電網(wǎng)質(zhì)量良好，供電可靠，用電設(shè)備規(guī)范，在我國(guó)許多場(chǎng)合下有可能用EPS取代雙逆變?cè)诰€(xiàn)式UPS,而不是用UPS代替EPS。當(dāng)然，在某些非常關(guān)鍵的設(shè)備，仍需用雙逆變?cè)诰€(xiàn)式UPS。2.EPS與UPS的差別(1)我國(guó)EPS的發(fā)展是起源于電網(wǎng)突發(fā)故障時(shí)，為確保電力保障和消防聯(lián)動(dòng)的需要，它能即時(shí)提供逃生照明和消防應(yīng)急，保護(hù)用戶(hù)生命或身體免受傷害，其產(chǎn)品技術(shù)要求受公安部消防認(rèn)證監(jiān)督，并接受安裝現(xiàn)場(chǎng)消防驗(yàn)收。而UPS只是用來(lái)保護(hù)用戶(hù)設(shè)備或業(yè)務(wù)免受經(jīng)濟(jì)損失，其產(chǎn)品技術(shù)要求受信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)證。兩者適用的安全規(guī)范明顯不同，因而具有不同的價(jià)值觀。(2)EPS和UPS均能提供兩路選擇輸出供電，UPS為保證供電優(yōu)質(zhì)，是選擇逆變優(yōu)先;而EPS是為保證節(jié)能，是選擇市電優(yōu)先。當(dāng)然兩者在整流/充電器和逆變器的設(shè)計(jì)指標(biāo)上是有差異的。(3)UPS由于是在線(xiàn)式使用，出現(xiàn)故障可以及時(shí)報(bào)警，并有市電作后備保障，使用者能及時(shí)掌握故障并排除故障，不會(huì)對(duì)事故造成更大的損失。而EPS是離線(xiàn)式使用，是最后一道供電保障，因而其可靠性設(shè)計(jì)要求更高，不能簡(jiǎn)單理解為后備式UPS,否則就把EPS的重要性一筆勾銷(xiāo)了。如果EPS在市電故障時(shí)，不能通過(guò)蓄電池應(yīng)急供電，則EPS如同虛設(shè)，造成的后果將不堪設(shè)想。(4)UPS供電對(duì)象是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，負(fù)載性質(zhì)(輸入功率因數(shù))差別不大，所以國(guó)標(biāo)規(guī)定UPS輸出功因?yàn)?.8。而EPS供電對(duì)象則是電力保障及消防安全，負(fù)載性質(zhì)為感性。容性及整流式非線(xiàn)性負(fù)載兼而有之，其輸出功率因數(shù)就不能設(shè)定為0.8(EPS國(guó)標(biāo)將規(guī)定其數(shù)值),而且有些負(fù)載是停市電后才投入工作的，因而要求EPS能提供很大的沖擊電流，EPS需要輸出動(dòng)態(tài)特性要好，抗過(guò)載能力更強(qiáng)。因此EPS與UPS各組成部分的技術(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)分配是不同的。EPS系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)從前面討論可知，既然了解EPS在實(shí)踐中的重要性，因此應(yīng)根據(jù)不同的使用場(chǎng)合設(shè)計(jì)高可靠的EPS系統(tǒng)，下面提出一種高可靠的設(shè)計(jì)模式：1.提高EPS逆變器供電的可靠性(1)EPS主機(jī)采用一體化線(xiàn)路設(shè)計(jì)方案，保證各大功能部件的硬件匹配與軟件的協(xié)調(diào)。(2)采用EPS的逆變器處于啟動(dòng)工作狀態(tài)但不輸出功率。這樣可利用自動(dòng)檢測(cè)軟件對(duì)逆變器各工作點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)自動(dòng)巡檢，一有異常，立即報(bào)警，及時(shí)排除故障隱患。同時(shí)，逆變器能隨時(shí)跟蹤市電相位，確?？焖俎D(zhuǎn)換。(3)采用高可靠的自動(dòng)切換輸出開(kāi)關(guān)(STS)代替落后的不可靠的磁電式開(kāi)關(guān)，使市電?逆變能達(dá)到快速可靠的轉(zhuǎn)換(轉(zhuǎn)換時(shí)間10ms)。(4)雙路輸入電源互投裝置可采用磁電式自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(ATS),使整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)分配合理化。2.提高蓄電池組供電的可靠性(1)使用設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)，忍受較惡劣環(huán)境的高質(zhì)量品牌蓄電池。(2)采用對(duì)單節(jié)電池的電壓(均充/浮充).電流(充電/放電).電導(dǎo)(內(nèi)阻).溫度等參數(shù)進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，當(dāng)超出預(yù)設(shè)閾值立即報(bào)警，以便對(duì)個(gè)別電池及時(shí)處理。3.EPS系統(tǒng)綜合參數(shù)監(jiān)測(cè)與報(bào)警(1)通過(guò)小總線(xiàn)對(duì)雙路市電互投裝置。EPS主機(jī)靜態(tài)運(yùn)行參數(shù)。蓄電池單節(jié)電池工作參數(shù)。輸出配電柜運(yùn)行參數(shù)。狀態(tài)報(bào)警信息集中統(tǒng)一顯示，能在本地進(jìn)行監(jiān)測(cè)。(2)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)，將分布式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)EPS有關(guān)信息上傳至中心監(jiān)控系統(tǒng) EPS產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)：電網(wǎng)有電時(shí)，處于靜態(tài)，無(wú)噪音;有市電時(shí)，小于60db。不需排煙。防震處理，而且具有無(wú)公害，無(wú)火災(zāi)隱患的特點(diǎn)。自動(dòng)切換，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，節(jié)能，電網(wǎng)供電與EPS電源供電相互切換時(shí)間均為0.1～0.25S。帶載能力強(qiáng)，EPS適應(yīng)于電感性。電容性。及綜合性負(fù)載的設(shè)備，如電梯。水泵。風(fēng)機(jī)。辦公自動(dòng)化設(shè)備。應(yīng)急照明等。使用可靠。主機(jī)壽命長(zhǎng)達(dá)20年以上。適應(yīng)惡劣環(huán)境，可放置于地下室或配電室，甚至建筑豎井里?可以緊靠應(yīng)急負(fù)荷使用場(chǎng)所就地設(shè)置，減少供電線(xiàn)路。對(duì)于某些功率較大的用電設(shè)施，如：消防水泵。風(fēng)機(jī)，EPS還可直接與電機(jī)相連變頻啟動(dòng)后，再進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，可省去電機(jī)的軟啟動(dòng)和控制箱等設(shè)置。應(yīng)急備用時(shí)間：標(biāo)準(zhǔn)型為60分鐘(有延時(shí)接口),可長(zhǎng)可短。所以EPS可以作為一種可靠的綠色應(yīng)急供電電源，它尤其適用于高層建筑消防設(shè)施沒(méi)有第二路市電，又不便于使用柴油發(fā)電機(jī)組的場(chǎng)合，既可以采用類(lèi)同于柴油發(fā)電機(jī)的配電方案，也適用于一些工程在局部重要場(chǎng)合作為末端應(yīng)急備用電源。