科學論壇
程宜民（遼寧廣播電視台）
［摘要］本文從ｕｐｓ供電系統的溫度控制的實際出發，對ｕｐｓ供電系統中容易被人忽視的溫度問題進行了總結分析，結合實際工程對保障安全供電，平穩供電做了簡單介紹。
［關鍵詞］ｕｐｓ環境溫度
電池中圖分類號：ｔｄ３２７．３文獻標識碼：ａ文章編號
引言由於受歷史原因和供電環境影響，我國市電電網會發生供電不足，電壓波動大，干擾嚴重等問題。而各領域的快速發展卻對供電質量提出越來越高的要求，尤其是廣播電視行業的播出裝置對供電質量的要求更為苛刻，哪怕是一絲的雜波干擾也可能引發供電事故因此為防止事故發生，不間斷電源越來越成為了許多重要供電系統的最後一道防線，而不間斷電源的維護也成為電氣人員不可忽視的重要一環。本文從ｕｐｓ的分類、工作原理、溫度對ｕｐｓ供電系統的影響及解決方案幾個方面做一簡述。
一ｕｐｓ的種類及工作原理
ｕｐｓ是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要元件，穩壓穩頻輸出的電源保護裝置。當市電正常輸入時，ｕｐｓ就將市電穩壓後供給負載使用，同時對機內電池充電，把能量儲存在電池中；當市電中斷（事故停電）或輸入故障時，ｕｐｓ將機內電池的能量轉換為交流電繼續供負載使用，使負載維持正常工作並保護負載軟、硬體不受損壞。
ｕｐｓ按工作模式可分為後備式、**式和**互動式。
１、後備式ｕｐｓ電源
在市電正常供電時，市電通過交流旁路再經轉換開關直接向負載提供電■饕榮
源。機內的逆變器處於停止工作狀態，這時的ｕｐｓ電源實質上相當於一台效能較差的市電穩壓器。它除了對市電電壓的幅度波動有所改善外，對電壓的頻率不穩、波形畸變以及從電網侵入的干擾等不良影響基本上沒有任何改善。
只有當市電供電中斷或低於１７０ｖ時，蓄電池才對ｕｐｓ逆變器供電，並向負載提供穩壓、穩頻的方波交流電源。
２、**式ｕｐｓ電源
在市電正常供電時，它首先將市電交流電源經整流變成直流電源，然後進
行脈寬調變、濾波，再將直流電經逆變器重新轉換成正弦波交流電源向負載供電。一旦市電中斷，立即改由蓄電池提供的直流電經逆變器向負載提供正弦波交流電源。它可以實現對負載的穩頻、穩壓供電，而且在由市電供電轉換到蓄電池供電時，其轉換時間為零。
真正給使用者提供優質的穩壓、穩頻的純淨正弦波電源。
３、**互動式ｕｐｓ電源
**互動式ｕｐｓ電源也被稱為３埠式ｕｐｓ電源，使用的是工頻變壓器。從能量傳遞的角度來考慮，其變壓器存在３個能量流動的埠：埠１連線市電輸入；埠２通過雙向變換器與蓄電池相連；埠３輸出。
市電供電時，交流電經埠ｌ流人變壓器，在穩壓電路的控制下選擇合適的變壓器抽頭接人，同時在埠２的雙向變換器的作用下借助蓄電池的能量轉換共同調節埠３上的輸出電壓，以此來達到比較好的穩壓效果；市電掉電時，蓄電池通過雙向變換器經端ｈ２給變壓器供電，維持埠３上的交流輸出。**互動式ｕｐｓ電源在變壓器抽頭切換的過程中，雙向變換器作為逆變器方式工作蓄電池供電，因此能實現輸出電壓的不間斷，同樣在由市電供電到電池供電的切換過程中也能做到沒有轉換時間
＝．溫度對ｕｐｓ的影響及解決方案
ｕｐｓ電源對環境溫度的要求主要體現在主機和電池所處的環境溫度上。
ｕｐｓ電源主機對環境溫度的要求較高，一般為ｏ～４０℃，最佳溫度為２５＂ｃ±５％。溫度過高，逆變器將會停止工作並報警。如夏季氣溫很高，若通風不好，裝置本身執行所產生的大量熱量不能及時排出，機房內的溫度將迅速上公升，若超過５５＂ｃ，逆變器將停止工作。
冬季有的機房沒有供暖裝置，氣溫可能會降到零度以下。
因此，解決ｕｐｓ主機電源的溫度問題主要在於安裝空調器或者通風機來調節室內溫度，而且這些溫度調節裝置必須連線能夠提供穩定電源的柴油發電機組或者第二路市電，否則可能發生因為所用市電跳閘，ｕｐｓ啟動，主機溫度上公升，而空調裝置因為沒有其他供電裝置供電而無法工作，造成無法調節溫度的
問題。環境溫度對電池的影響也非常大。環境溫度過高，會使電池過充電產生氣體，環境溫度過低，則會使電池充電不足，這都會影響電池的使用壽命；例如：
不間斷電源５ｋｖａ電池的預期壽命在環境溫度為２０＂ｃ～２５℃時為５年，而溫度公升高為４５＇１２時其壽命只有卜１．５年。
２６０；科技博覽－一一
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／／具體分析溫度對電池壽命的影響主要是包括：
ｌ、當環境溫度公升高時，實際環境溫度比定義標準環境溫度每公升高１０＂ｃ，蓄電池會因為內部化學反應速度增加而導致浮充壽命縮短。在定義溫度值方面，歐洲標準為２０℃，中國、日本、美國等標準為２５＂ｃ。例如：
２ｏ℃１ｏ年浮充壽命的蓄電池如換算到２５￣ｃ標準，僅相當於７～８年浮充壽命。
２、當環境溫度偏低時，蓄電池中的鋅板容易粉化，失去蓄電效能，造成永久性損壞。蓄電池所提供的有效容量也會下降。例如：當環境溫度從２５＂ｃ下降到０℃時，它會造成蓄電池的有效放電容量下降
對於以上問題，最佳選擇是控制蓄電池的工作環境溫度，盡量設法將蓄電池的環境工作溫度控制在２０－２５￣ｃ範圍內，具體方法也是採用溫度控制裝置和通風裝置。通風裝置的通風量可參考下表
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但是在方案設計時即可以預見環境溫度將出現對蓄電池工作有影響的狀
況時，應採用帶溫度補償的充電設計方案，通過將蓄電池的典型浮充電壓一溫度關係曲線儲存在微處理器的ｅｐｒｏｍ儲存器中的辦法，再利用配置在蓄電池櫃中的溫度感測器所測得的蓄電池組的實測溫度訊號來實時自動調整充電器的浮充電壓，從而將蓄電池組置於最佳的浮充電壓一溫度工作狀態，實現溫度補償功能
當使用者在使用帶溫度補償功能的充電器時，應按照ｕｐｓ廠家的安裝說明，正確地配置和安裝溫度感測器在蓄電池櫃中的位置和溫度感測器與ｕｐｓ主機的通訊介面之間的通訊電纜。否則，會導致因ｕｐｓ的充電系統的「誤動作」而造
成蓄電池被「過電壓充電」，從而加速老化，效果適得其反。
三、結束語
電氣工程人員需要做好電池的維護工作，以減少ｕｐｓ的故障，提高生產的穩定性。通過對電池的維護提高電池的使用壽命。
隨著ｕｐｓ電源的不斷發展，智慧型化程度越來越高，現在通過溫度控制對ｕｐｓ主機及電池組進行實時調控，減少不必要的損失，提高ｕｐｓ的可維護性，為自控系統的穩定執行，為單位的穩定生產提供可靠的保障。
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