UPS自动保护功能
为确保UPS中的逆变器和电池组等关键部件不致因偶然操作失误而损坏,需要在UPS电源中设置各种自动保护电路,其目的有:
*保护位于UPS中的关键部件不被损坏;
*万一UPS中的某些元件受损,应通过自动关机操作来防止故障的进一步扩大。
对于配置在UPS中的自动保护电路的数量和品种会因各个生产厂家的设计观点不同而有很大差别。一般说来,在大型UPS电源所用的保护电路更加完善。大量的运行实践早已证实,大型UPS电源的故障率远远低于小型UPS电源故障率。然而,无论UPS电源如何设计,其中有两种自动保护电路是必不可少的。
(1)UPS逆变器输出过载或短路的自动保护
对于小型UPS电源,当遇到负载端出现严重过载,甚至短路时,这个保护电路将会立即将UPS的逆变器电源置于自动关机状态,以防止位于逆变器电源中的晶体管、MOS管或IGBT管等功率放大元件被烧毁。与此同时,为确保对用户负载的连续供电,控制电路还将在完成上述操作的同时,让UPS电源作一次从逆变器供电→交流市电电源供电的切换操作。爱克赛公司的POWERWARE9150 UPS产品具有超强抗过载能力,逆变器可在150%的负载下坚持10秒之久而不跳转旁路供电,旁路可在1000%的负载下坚持20毫秒,这是其它UPS产品所远远不及的。这样一来,用户就可以利用驱动能力很强的市电电网电源来暂时维持正常工作。
(2)电池电压过低自动保护
当UPS电源在运行过程中,遇到市电电源出故障或市电供电中断时,蓄电池组将立即承担起向逆变器提供直流能源的工作。随着市电出故障时间的延长,电池组的端电压将逐渐下降。当电池组的端电压下降到“电池电压过低”阈值电平时,为防止电池组因过度放电而损坏,UPS将通过“电池电压过低保护电路”将逆变器置于立即关机状态,从而达到停止电池放电的目的。
智能化UPS的概念 在各种需求的推动下,现在的UPS已在大量引进微处理器监控技术的基础上发展成为一种智能化UPS。所谓“智能化UPS”是指能在UPS电源和微机/计算机网络之间建立起双向通信调控管理功能。它所主要完成的控制功能有:
(1)在UPS的运行中,当出现长时间的市电供电故障而转由电池供电,电池电压过低实行自动保护时,由于UPS在自动关机的同时,没有或禁止“逆变器供电→交流市电旁路电源供电”切换操作,所以就会出现对用户的负载停止供电的局面。显然,一旦出现这种局面,计算机正在运行的数据和程序就将遭到破坏和丢失。
但是智能化的UPS会利用通信通道向由它供电的微机/计算机网络传送“因市电出故障UPS正由电池组供电”、“电池电压偏低”等告警信号。当电池组的端电压快速下降到其临界放电电压时,微机/计算机网络会在从UPS电源所发出的“自动关闭操作系统”命令的驱动下,在完成将程序和数据自动转入磁盘操作之后,再自动“关闭操作系统”。这样的有序关机操作,可达到确保用户的软件和数据安全可靠的目的。
(2)用户在微机/计算机网络和各个结点上实时监控UPS电源的运行。利用这种控制功能用户在微机/计算机网络终端上实时监视UPS电源的运行参数(例如:输入/输出的电压、电流和频率、UPS的电池组的充电/放电和电压值、UPS的输出功率及有关的故障/报警信息)。此外,用户还可在微机/计算机终端上对UPS电源的输出执行定时的自动开机/自动关机操作。
为实现上述控制功能,目前市售的先进的UPS电源可向用户提供RS232、RS485通信接口。对于要求能执行计算机网控管理功能的UPS来说,还应配置上简单网络管理协议(SNMP即Simple Network Management Protocol)卡,才能配套运行。美国爱克赛公司目前提供的所有标准配置的UPS产品均具有RS232接口。
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