
1.EPS和UPS的定義
EPS(Emergency Power Supply)是應急電源,在市電故障時(shí),能夠繼續向負載供電,確保不停電,以保護人民生命和財產(chǎn)的安全。EPS電源按用途可分為應急照明、動(dòng)力和動(dòng)力變頻三大類(lèi)。UPS(uninterruptible power system)是不間斷電源,在市電出現異常和突然中斷時(shí),它能持續一定時(shí)間為設備供電,給用戶(hù)充裕的時(shí)間應對工作。UPS按工作原理可分為后備式、在線(xiàn)式和在線(xiàn)互動(dòng)式三大類(lèi)。
2.EPS和UPS的用途
EPS廣泛應用于建筑電氣領(lǐng)域和應急照明、消防等需要應急供電場(chǎng)合,被稱(chēng)為“城市生命線(xiàn)系統”的重要組成部分。從機關(guān)、企業(yè)事業(yè)單位和民用建筑使用情況來(lái)看,僅僅靠市電供電還遠遠不夠,必須具備應急供電系統EPS。其重要性是在發(fā)生事故的情況下確保提供所需的應急電力,以有效降低因為斷電而造成的損失,為人們生產(chǎn)和生活安全提供保障。UPS廣泛應用于IT行業(yè)和特殊的精密設備,遍布從信息采集、傳送、處理、儲存和應用的各個(gè)環(huán)節,其重要性隨著(zhù)信息應用重要性的日益提高而不斷提高。
3.EPS和UPS的供電方式
在市電正常時(shí),各類(lèi)EPS電源圴通過(guò)旁路直接為負載提供市電。UPS電源中的后備式UPS和在線(xiàn)互動(dòng)式UPS通過(guò)旁路為負載提供經(jīng)調整、凈化的市電,UPS電源中的在線(xiàn)式UPS則始終為負載提供純凈的與市電同頻、同相、誤差很小的逆變交流電。
在市電中斷時(shí),EPS和UPS均為負載提供逆變交流電。為能更好地保護信息和設備,UPS在市電異常時(shí):包括電涌(power surges)、高壓尖脈沖(high voltages pikes)、暫態(tài)過(guò)電壓(switching transients)、電壓下陷(power sags)、電線(xiàn)噪聲(electrical line noise)、頻率偏移(frequency variation)、持續低電壓(brown out)等現象,自動(dòng)轉為逆變供電。
4.EPS和UPS的技術(shù)
應急照明EPS大都采用以前的UPS技術(shù),只是在市電正常時(shí)改為市電直接旁路供電;在市電異常時(shí),當UPS電池保護動(dòng)作,仍可強制放電逆變工作。動(dòng)力和動(dòng)力變頻EPS大都直接采用成品逆變器做為EPS的逆變部分(將電池接在逆變器的直流母線(xiàn)上)。UPS電源中的后備式、小型在線(xiàn)式和在線(xiàn)互動(dòng)式UPS在高頻、智能化和輕、薄、短、小上不斷發(fā)展和提高;大型UPS則在高頻、智能化基礎上不斷向功率更大、“N+1”冗余和輸出直接并機發(fā)展和提高。
5.電池充電和管理技術(shù)
EPS大都延用傳統UPS的浮充電技術(shù),也有用充電時(shí)間快的充電機。但是,由于EPS的工作環(huán)境較差,對電池管理上要求很?chē)栏?,配有電池管理和單電池測試系統。UPS在充電技術(shù)上有了很大提高,為進(jìn)一步提高電池壽命,先進(jìn)的UPS都采用一種ABM(AdvancedBatteryManagement)三階段智能化充電技術(shù),即充電分成初始化充電、浮充電和休息三個(gè)階段:第一階段是恒流均衡充電,將電池容量充到90%;第二階段是浮充充電,將電池容量充到100%,然后停止充電;第三階段是自然放電,在這個(gè)階段里,電池利用自身的漏電流放電,一直到規定的電壓下限,再重復上述的三個(gè)階段。這種方式改變了以前那種充滿(mǎn)電后,仍使電池處于一天24h的浮充狀態(tài),因此延長(cháng)了電池的壽命。
簡(jiǎn)單總結如下:
EPS的發(fā)展是起源于電網(wǎng)突發(fā)故障時(shí),為確保電力保障和消防聯(lián)動(dòng)的需要,它能即時(shí)提供逃生照明和消防應急,保護用戶(hù)生命或身體免受傷害,其產(chǎn)品技術(shù)要求受公安部消防認證監督,并接受安裝現場(chǎng)消防驗收。而UPS只是用來(lái)保護用戶(hù)設備或業(yè)務(wù)免受經(jīng)濟損失,其產(chǎn)品技術(shù)要求受信息產(chǎn)業(yè)部認證。兩者適用的安全規范明顯不同,因而具有不同的價(jià)值觀(guān)。
同時(shí)EPS和UPS均能提供兩路選擇輸出供電,UPS為保證供電優(yōu)質(zhì),是選擇逆變優(yōu)先;而EPS是為保證節能,是選擇市電優(yōu)先。當然兩者在整流/充電器和逆變器的設計指標上是有差異的。
UPS由于是在線(xiàn)式使用,出現故障可以及時(shí)報警,并有市電作后備保障,使用者能及時(shí)掌握故障并排除故障,不會(huì )對事故造成更大的損失。而EPS是離線(xiàn)式使用,是最后一道供電保障,因而其可靠性設計要求更高,不能簡(jiǎn)單理解為后備式UPS,否則就把EPS的重要性一筆勾銷(xiāo)了。如果EPS在市電故障時(shí),不能通過(guò)蓄電池應急供電,則EPS如同虛設,造成的后果將不堪設想。
UPS供電對象是計算機及網(wǎng)絡(luò )設備,負載性質(zhì)(輸入功率因數)差別不大,所以國標規定UPS輸出功因為0.8。而EPS供電對象則是電力保障及消防安全,負載性質(zhì)為感性、容性及整流式非線(xiàn)性負載兼而有之,其輸出功率因數就不能設定為0.8(EPS國標將規定其數值),而且有些負載是停市電后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的沖擊電流,EPS需要輸出動(dòng)態(tài)特性要好,抗過(guò)載能力更強。因此EPS與UPS各組成部分的技術(shù)設計指標分配是不同的。