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模塊化UPS技術(shù)兩種架構(gòu)分析

作者:重慶ups電源 ? 時間:2015-01-05

模塊化UPS技術(shù)兩種架構(gòu)分析

在UPS供電系統(tǒng)中,可以說蓄電池是這個系統(tǒng)的支柱。沒有蓄電池的UPS只能稱做穩(wěn)壓穩(wěn)頻電源。UPS之所以能實現(xiàn)不間斷供電,就是因為有了蓄電池。在設(shè)計UPS時,首先應(yīng)考慮選擇什么型號的蓄電池,即蓄電池的額定電壓、額定容量及應(yīng)由多少節(jié)蓄電池組合等。
  
  (1)蓄電池的額定容量選擇
  
  由于蓄電池的實際可使用容量與放電電流大小、系統(tǒng)電壓、放電時間、蓄電池工作環(huán)境溫度、蓄電池儲存時間的長短、負(fù)載種類和特性等因素密切相關(guān)。蓄電池的容量一般是指在20°C,以20h放電率放電到1.75V/單體時,蓄電池輸出的功率數(shù)(W)。
  
  (2)蓄電池的指標(biāo)選擇
  
  內(nèi)阻:應(yīng)選擇內(nèi)阻小的蓄電池,這樣才能持續(xù)大電流放電。如果內(nèi)阻較大,在充放電過程中功耗加大,使蓄電池發(fā)燙。
  
  浮充電壓:在相同溫度下,浮充電壓值高意味著儲能量大,質(zhì)量差的蓄電池浮充電壓值一般較小。蓄電池浮充電壓值在不同的溫度時應(yīng)進(jìn)行修正。
 2. 模塊化UPS的兩種典型架構(gòu)
   1)分布式架構(gòu)
   分布式是早期模塊化UPS經(jīng)常使用的一種架構(gòu)。此類模塊化UPS系統(tǒng)層面上等價于數(shù)臺獨(dú)立的UPS直接并聯(lián),其功率模塊利用小型UPS改造而成,可自主獨(dú)立工作,其特點(diǎn)是:①除整流、逆變的控制外,均流與邏輯切換也由內(nèi)部控制單元控制;②內(nèi)置容量與功率模塊容量一致的靜態(tài)旁路,在旁路模式時,由每個模塊內(nèi)的靜態(tài)旁路共同承擔(dān)負(fù)載。
   2)分布+集中式架構(gòu)

   分布+集中式結(jié)構(gòu)的模塊化UPS設(shè)備所有的功率模塊內(nèi)置控制單元用于本模塊的整流器與逆變器控制,而將整個系統(tǒng)的均流及邏輯切換等功能從模塊內(nèi)部控制單元中提取出來,由一個集中的控制模塊控制。為了消除可能引入的單點(diǎn)故障,該控制模塊及相應(yīng)通訊總線均進(jìn)行1+1冗余。當(dāng)一個控制單元出現(xiàn)故障時,整個UPS系統(tǒng)中功率模塊可由另一處于熱備狀態(tài)的控制單元無縫接管系統(tǒng)控制,保障系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。同時,功率模塊內(nèi)不再內(nèi)置靜態(tài)旁路,系統(tǒng)配置一個靜態(tài)旁路模塊,其容量即為系統(tǒng)容量。
   3. 分散控制與分布+集中控制邏輯模式對比
  分布式架構(gòu)的模塊化UPS采用分散控制邏輯模式,系統(tǒng)中每個模塊都含有一個完整獨(dú)立的控制單元,系統(tǒng)的主控模塊會通過一定的邏輯規(guī)則從系統(tǒng)內(nèi)所有模塊中選出,其余模塊作為從控模塊聽從主控模塊調(diào)度。當(dāng)UPS系統(tǒng)中的一個從控模塊出現(xiàn)故障時其余模塊仍正常工作,當(dāng)主控模塊出現(xiàn)故障時可通過一定的競爭規(guī)則來使得另一個模塊作為主控模塊,保障系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。
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