一、工作原理
備用UPS有正常工作方式和儲能工作方式。
1.正常工作方式
在正常工作方式下,負載是由市電交流輸入電源經UPS開關供電的。在市電供電迴路中可以增加一些附加的設備,例如鐵磁諧振變壓器,自動改變抽頭的變壓器等,進行電源調節,穩定交流輸入電源的電壓。此時蓄電池充電機將市電交流電變換為直流電,為蓄電池浮充電。逆變器不運行,處於冷備用狀態,此UPS實際上是“冷備用UPS”,通常可簡稱為“備用UPS”。
在正常方式下,此UPS的輸出電壓和頻率完全依從於市電輸入電源的電壓和頻率。輸出波形是與市電相同的正弦波,但市電電源上所有的干擾都會送到負載輸入端。
2.儲能工作方式
當交流輸入電源指標超出UPS預定的容限時,UPS進入儲能工作方式,即UPS開關斷開市電輸入迴路,並接通逆變器的輸出迴路;同時啟動逆變器,負載被轉換到由逆變器直接供電,或通過UPS開關(可以是電子開關或電子-機械開關)供電。
在儲能方式下,根據所採用的逆變器的設計,UPS系統的輸出波形可能是正弦波,也可能是非正弦波。
蓄電池/逆變器在儲能的時間間隔內連續為負載供電。當蓄電池的能量全部釋放時,負載將停電。或者在蓄電池放電到終止電壓之前,交流輸入電源恢復到UPS預定的容限內,或備用發電機組啟動供電,則負載將轉換回由交流輸入電源供電。
二、性能
備用UPS在正常時由未經調節的市電為負載供電,負載與市電的干擾未能隔離。備用UPS可以保護市電停電故障,即市電停電時轉入儲能方式,儲能方式下的輸出波形可能為正弦波或非正弦波。備用UPS在工作方式轉換時和負載突變時的輸出電壓瞬態特性都比較差,屬於3類瞬態特性,一般輸出電壓中斷時間可控制在10ms內。備用UPS不適用於重要的通信設施,一般僅用於小容量套用(2kVA以下)場合,例如單個的工作站、伺服器等。
備用UPS可以保護浪涌/尖峰、線路噪聲和斷電等干擾。
備用UPS的性能分類代碼為:VFD-SX-333或VFD-SY-333。
三、與老名稱“離線UPS”的關係
過去,這種類型的UPS常被稱為“離線UPS(offlineUPS)”,其本來的含意是“此UPS的逆變器僅在交流輸入電源的指標超出預定的容限時為負載供電;市電正常時不供電(即逆變器離線)”。但是,“離線(offline)”也表示“不在市電電源上(notonthemains)”,而實際上,在正常方式下負載是由市電電源供電的。老名稱的定義與實際運行狀況相反。
為了避免定義的混淆,IEC62040規定廢止“離線UPS”術語,而採用“備用UPS”術語。