UPS电源和EPS电源的区别

第1页共5页UPS电源和EPS电源的区别摘要探讨了UPS和EPS的工作原理、性能、特点及适用场合．对UPS和EPS的技术指标进行了比较。关键词UPSEPS工作原理适用场合技术指标近20年来。随着我国计算机应用的日益普及和信息处理技术的不断发展，以及重要设备自动化水平的不断提高．设备对电网供电可靠性依赖度越来越高。为了确保重要监控系统、应急照明、消防、计算机，尤其冶金行业中的重要设备的不间断供电，一般都配置了专用的UPS(Uninterruptiblepowersystem．不间断电源)或EPS(Emergencypowersupply，应急电源)。下面简单扼要地介绍Ups和EPS的工作原理及两者问的应用区别。1UPS——不问断电源1．1UPS的工作原理UPS的工作原理是利用电池化学能作为后备能量，在市电出现中断供电等故障时。不间断地为用户设备提供(交流)电能的一种能量转换装置，一般由整流器、逆变器、静态开关、旁路、蓄电池等组成。按UPS的工作原理可以分为以下几种。1．1．1后备(离线)式UPS在市电正常时由市电直接向负载供电。当市电异常或失电时，通过转换开关K．切换，改由蓄电池逆变供电。原理见图1。其特点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定度较差，有切换时间，且输出波形一般为方波。所以后备式UPS不太适合用在对电源质量要求较高的设备上，一般多用于个人计算机系统。1．1．2在线互动式UPs在市电正常时由市电直接向负载供电，逆变器和充电器合二为一。实现双向转换，输出通过变压器跳变，实现分段稳压。当市电电压偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出。当市电异常或停电时，通过转换开关转换为蓄电池逆变供电，原理见图2。具有较宽的输入电压范围，噪音低，体积小等特点，但同样有一定的切换时间。如市电旁路转换开关K。采用静态开关．则转换时间可以第2页共5页达到微秒级。1．1．3在线式UPS在市电正常时。由市电经整流器提供直流供给逆变器工作，逆变器直接向负载提供交流电，同时充电器给蓄电池组浮充电。保证蓄电池满容量。在市电异常时，逆变器由蓄电池提供能量。逆变器始终处于工作状态，确保不问断输出，不存在切换时间问题。原理见图3。其特点是，有很宽的输入电压范围，基本无切换时间，输出电压稳定、精度高，并能防止电磁干扰。在逆变器出现故障或过载时改由市电旁路供电，采用静态开关，切换时间达微秒级，特别适合对电源要求较高的场合。如银行的计算机系统。在线式主机的寿命一般为8一10年左右。随着逆变技术的不断提高，UPS电源领域，采用全高频、DSP(数字信号处理)控制技术、模块化必将成为一种趋势，其中UPS模块组成Ⅳ+l并联冗余系统。使UPS电源系统的可靠性大幅提高。1．2UPS的分类UPS的分类方法很多，按工作原理分为离线式、和在线式；按供电方式分为单相输入单相输出，三相输入单相输出和三相输入三相输出：按输出功率分为lOkV·A以下的小型机、10—100kV·A的中型机，100kV·A以上的大型机；按输出波形分为方波、梯形波和正弦波；按电池配置分为内置式和外置式；按频率的第3页共5页不同分为高频机和工频机。1．3UPS的应用场所及其负载UPS广泛应用于银行系统、证券系统、电信系统、化工系统、电力系统、机场、医院、铁路、工业控制中心和电子计算中心等。其负载如电脑设备、通讯设备、消防设备、医疗仪器等。2EPS——应急电源2．1EPS的工作原理EPS的工作原理类似后备式UPs，即市电正常时，市电通过EPS互投装置直接供电给负载。当市电中断时，EPS切换到蓄电池逆变供电给负载，通常采用接触器转换，转换时间一般为0．1—0．25s。EPS加强了对负载输出及蓄电池监控检测功能，要求输出波形为正弦波，原理见图4。EPS一般由充电器、逆变器、蓄电池组、自动切换装置、控制系统等部分组成。其特点是结构较简单，造价低，平时能耗小，无噪音，主机寿命长达15～20年。适用于电感性、电容性及综合性负载，广泛用于高层建筑和特殊应急供电场合。在欧美发达国家。由于并网供电电力充足。供电质量良好，用电设备规范，在市电供电时的能量转换效率高达98％，并且欧美并网市电的可用率很高，因此EPS的节能效果非常明显。同时．EPS的逆变器是处于热备用状态，但不输出功率，使EPS逆变器的使用寿命大大延长。2．2EPS分类按所带负载类型，EPS可以分成：①应急照明型，主要用于应急照明；②应急照明／动力混合型。主要用于消防设备、应急照明及高层建筑设施：③动力型，专门为电动机负荷设计，一般由变频器输出直接驱动电动机。2．3EPS应用场所及其负载2．3．1EPs的主要应用场所机场、体育馆、车站、医院、商场、住宅、地铁、厂房等，在高层建筑应用尤为频繁。2．3．2EPs所带负载用于消防负载：消防报警系统、消防电梯、消防水泵、防排烟风机、应急照第4页共5页明、防火卷帘、航空障碍灯等。用于工业、商业民用方面的交流用电设备，如冶炼行业中的氧枪提升和转炉控制、各类卷闸门、电梯、办公设备，以及舞台、舞厅设备等。3UPS和EPS的区别3．1UPS和EPS的设计指标区别两种设备均采用了IGBT(绝缘栅双极型晶体管)逆变技术和PWM(脉宽调制)技术，同时都能提供两路选择输出供电。但两者在逆变器的控制系统上有很大差异：UPS是以电压反馈的单闭环控制系统．因此其输出电压的正弦波波形及电压的动态调整精度较好：而EPs的逆变器控制系统是由电压、电流反馈组成的多闭环控制系统，其输出功率的过载能力、负载适应能力强。可靠性高。3．2UPS和EPS的输出区别UPS的供电对象是计算机及网络设备．负载性质差别不大，所以国标规定UPS输出功率因数为0．8。而EPS主要是作为电源应急保障，负载性质为感性、容性及整流性负载兼而有之。有些负载是市电停电后才投入工作的。因而要求EPS能提供很大的冲击电流，一般要求120％额定负载下仍能正常运行10rain以上，所以EPS需要输出动态特性要好，抗过载能力要强。UPs额定容量以视在功率(kv·A)为单位，EPS额定容量以有功功率(kW)为单位。在线式UPs为保证输出供电不间断和优质供电。是选择逆变优先；而EPS电源为保证应急使用，是选择市电优先。3．3UPS与EPS的功能区别两者均有市电旁路及逆变电路，但EPS仅具有持续供电功能，一般对逆变切换时间要求不高，可有多路输出，有些EPS还配置蓄电池单体监测功能。EPS在市电正常时由旁路供电：在市电中断时才转为逆变供电，电能利用率高，而UPS一般强调其三大功能：稳压稳频；对切换时间要求极高的不问断供电；净化市电。日常着重整流，逆变的双变换电路供电，在逆变器故障或过载时才转为旁路供电，电能利用率不高。UPs并不是仅在市电中断时才发挥作用。当市电出现电压过低、过高，线路出现浪涌等异常情况，UPS能输出高质量电源，确保用电设备正常运行。3．4UPS和EPS应用领域不同在我国EPS主要用于消防类负荷及一些对供电质量要求不太高但需保证连续供电的用电设备，仅强调能持续供电这一功能。EPS用于消防负荷时，其产品技术受公安部消防认证。UPS一般用于计算机及数字信息系统等场合。要求供电质量较高的负载，主要强调逆变切换时间、输出电压、频率稳定性、输出波形的纯正、无各种干扰等。4UPS和EPS的技术指标比较(见下表)5结束语通过较长时期对直流电源设计生产以及UPS、EPS的应用、认识和理解．结合在EPS设计、制造和应用方面的实际经验，对UPS和EPs的原理、性能特点和适用领域进行了粗浅的探讨。希望能对大家更好地认识和应用UPs和EPs有所帮助。第5页共5页薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈