奥特多蓄电池工作原理
(1) AC - DC 变换:将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压,供给逆变电路。AC - DC 输入有软启动
电路,可避免开机时对电网的冲击。
(2) DC - AC 逆变电路:采用大功率IGB T 模块全桥逆变电路,具有很大的功率富余量,在输出动态范围内输出阻抗特别小,具有快
速响应特性。由于采用高频调制限流技术和快速短路保护技术,使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路,均可安全可靠地工
作。前不久有一位朋友向笔者询问，他购买了一个6000mAH的移动电源，号称转换效率能达到90%，可为什么给iphone4S充电还充不满三次呢？是不是虚标了？或许有很多人也会有这样的疑问，笔者在这里稍作解释。
我们知道，iphone4S的电池容量为1460mAH，按照简单的算术，6000÷1460≈4.11，也就是说，6000mAH的电量应该可以充满4次，但为什么实际情况却相去甚远呢？今天，我们就来谈一谈有关移动电源转换效率的问题。
笔者先简单说明一下移动电源的充电原理，目前移动电源采用的内置电芯（18650与聚合物），标称电压为3.7V，而手机等数码产品的标准输入电压为5V.因此，移动电源需要通过升压管理板输出5V给手机等设备充电。
如上图所示，根据能量守恒定律，一个6000mAH的移动电源，电池的能量为6000mAH×3.7V=22.2Wh（瓦时），升压转化为5V之后，总体能量不变，但是电量为22Wh÷5V=4400mAH，这就好比一杯3.7升的水倒进了5升的杯子里。经过第一步的转化，原本6000mAH的电量就只剩下了74%，这4400mAH就是实际能够供给手机的电量。
所示。
不间断电源工作原理框图
图2 不间断电源工作原理框图
1. 2 电源工作过程
市电正常时直流主回路有直流电压,供给DC -AC 交流逆变器,输出稳定的220 VAC 交流电压,同时市电对奥特多蓄电池充电。当市电欠压或
掉电,则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时,不间断电
源发出声光报警,并在电池放电下限点停止逆变器工作,长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能,当发生超载(150 %负载) 时,跳到旁
路状态,并在负载正常时自动返回。当严重超载(超过200 %额定负载) 时,不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态,此时前面空
气开关也可能跳闸。消除故障后,只要合上开关,重新开机即开始恢复工作。为使不间断电源正常工作,避免在过载或欠载下运行,电源
在开机前,首先计算负载容量。FR - U K 型不间断电源按其标称额定功率80 %设计阻性负载能力,一般带计算机负载时可承受的负载能
力按下式估算:
式中, P 为不间断电源输出容量(VA) ; Pi 为第i 个负载伏安数。
每套PLC 功率: 220 V ×0. 5 = 110 VA
每台操作站功率: 220 V ×2 A = 440 VA
IBM PC客户机及服务器:220V ×1. 5 A = 330 VA
则总功率:10 ×110 VA + 4 ×440 VA + 11 ×330VA = *90 VA
6490 VA/ 0. 8 = 8 112 VA
因此,在这条生产线上,采用10 kVA 的不间断电源比较合适。
2 UPS 的性能与指标
2. 1 供电环境对UPS 的要求
作为电网与负载的中间环节,UPS 要适应当地电网环境,并且在运行中不能对电网产生不良影响。
对电网环境的适应能力:UPS 对电网的适应能力主要指电网电压的变化、频率变化、波形失真和各种干扰情况下UPS 的运行能力。
根据我国电网情况,UPS允许的电压变化范围一般为±25 %, 而且我国电网电压的频率也存在着不稳定的因素,UPS 必须在50Hz ±5 %范
围内能正常运行,特别是UPS 输入端有降压变压器的波形畸变干扰时,UPS 的输入端要有较强的滤波和抗干扰功能。
防止UPS 对电网的污染:UPS 电路中的主要功率部件是逆变器,它产生的高频干扰有可能反馈到电网中去。因此,UPS 电路本身应
该具有去耦、滤波电路。逆变器的前级是整流电路,直接面对电网的污染。所以,技术人员提出了输入功率因数校正措施,实际是一个有
源滤波器。
2. 2 UPS 的输出应满足不同负载要求
UPS 各项输出性能指标应不低于或优于电网电压的正常指标。
输出电压额定值:我国一般的用电设备是交流单相220 V、三相380 V ,50 Hz。
输出容量:一般用VA 表示额定容量,使用时充分考虑效率。当功率因数只有0. 6～0 . 8 ,负载有非线性成份时,要留有余量。
输出电压稳定度: 一般在3 %～5 %。
输出电压频率稳定度:一般小于3 %即可,当前大多数品牌都能达到±1 %。
三相输出时,要求UPS 在不平衡负载(100 %) 下工作时,输出电压三相不平衡度应小于2 %～3 % ,相位差120°±2°。
输出电压波形总谐波失真度:一般应限制在3 %～5 %内。
过载能力:局部供电配置的UPS 容量是有限的。
与电网直接供电比较起来UPS 的过载能力还很低。
转换时间:一般后备式UPS 在电网断电启动并切换到逆变工作时,对负载的供电会出现瞬时断电的现象。对于计算机系统, 这种断
电时间必须小于4ms ,在线式UPS 其转换时间可小于0. 5 ms。
UPS 的平均无故障时间MTBF 大多数在几万至十几万小时,但这是一种理想情况,实际上元器件和部件的质量、整机配置、生产工艺
、运行环境和维护水平都直接影响它的可靠性。可靠接地
所有的配电柜和配电箱的金属框架及基础型钢必需接地（PE）可靠。门和框架的接地端子间用裸编铜线连接。照明配电箱内的漏电保护器的动作电流不大于30mmA，动作时间不大于0.1s.接地（PE）支线必须单独与接地（PE）干线相连接，不得串联连接。UPS电源柜输出端的中性线（N极），必须与由接地装置直接引来的接地干线连接，作重复接地，接地电阻小于4.当灯具距地面高度小于2.4m时，灯具的可接近裸露导体必须接地（PE）可靠，并应有专用接地螺栓和标识。外电源进线至 机房电源管理间时，应将电缆的金属外皮与接地装置连接；从楼外引入的皑装信号电缆和屏蔽信号线，进入弱电机房前也应注意安装信号避雷器，避免沿建筑外墙或防雷引线引雷人室，遭受雷击和高频电磁干扰。同轴电缆的屏蔽层必须与机壳一起接地。这样可以有效的抑制线缆接收到的电磁干扰信号，从而保证信号传输的质量。从机房送出的信号线路应采用金属线槽沿墙并在吊顶内敷设，避免与其他电气管路平行紧贴。尽量避开空调、消防、暖气和给排水等管道，与它们的间距按相关规范执行。金属电缆桥架及其支架和引入或引出的金属电缆导管必须接地（PE）可靠，且必须符合下列规定：
金属电缆桥架及其支架全长应不少于2处与接地（PE）干线相连接。
电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线，接地线小允许截面积不小于6mm2.
接地（PE）在插座间不串联连接。工程实施中按上述做法可以较好地处理机房供电的可靠和安全，各种不同电压和频率的信号线缆敷设安全、相互隔离度好、整齐、美观并方便维护管理。
（4）消防系统的要求消防系统的设备动力电缆，控制电缆、电线，按规范要求选用耐火型电缆、电线。其他弱电系统所用电缆、电线均采用阻燃型。在设备选择及线路敷时，应充分考虑电磁兼容问题。
末端供电（PDU）
电源分配单元（PDU），顾名思义PDU应具备电源的分配或附加管理的功能。电源的分配是指电流及电压和接口的分配，电源管理是指开关控制（包括远程控制）、电路中的各种参数监视、线路切换、承载的限制、电源插口匹配安装、线缆的整理、空间的管理及电涌防护和极性检测。由于数据中心的几乎所有的IT备都已经或者将要放置在标准机柜内，所以，PDU作为机柜的必备附件也越来越受到相关各方的重视。PDU和普通电源排插相比，其优点主要表现在：设计安排更合理、品质和标准更严格、安全无故障工作时间长、各类漏电、过电过载保护更优秀、插拔动作频繁而不易损坏、热升温小、安装更灵活方便，适合对用电要求很严格的行业客户使用。也从根本上杜绝了普通电源排插的因接触不良、负荷小而造成的频繁断电、烧毁、火灾等安全隐患。
