简要说明：科士达HIPOWER系列模块冗余ups电源 产品：估价：1，规格：国标，产品系列编号：齐全ups电源 蓄电池专业批发 销售 租赁 出租 安装 维护

•  科士达HIPOWER系列模块冗余ups电源       科士达HIPOWER系列模块冗余ups电源     

  HIPOWER系列是科士达公司全新推出的三进三出10KVA～200KVA功率段产品，采用类模块化设计与N+X并联冗余技术，产品容量覆盖20KVA到160KVA之间的各个功率段，可提供集中式三相电源保护。其具有双市电输入、自动旁路和维护旁路,带环境监控功能的网络管理卡可通过简单的Web/SNMP接口提供远程监控和管理，并且支持Internet和电话线的远程接入方式。

  ■设计理念可靠性高

  ·双变换在线式设计,使U PS的输出为频率跟踪、锁相稳压、滤除噪声、低失真度、不受电网波动干扰的纯净正弦波电源,使UPS对用户设备提供更为全面和完美的保护。

  ·输出零转换时间,满足精密设备对电源的高标准要求

  
  ■环境适应性强

  ·宽广的输入电压范围达208V～480V,避免频繁地切换至电池供电,适应于电力环境恶劣的地区。

  ·输入频率范围宽,保证接入各种燃油发电机均可稳定工作。

  ·电源输入端运用先进的倍压型功率因数校正技术（PFC），使整机的输入功率因数高达0.99，提高了对电能的利用率，极大消除了UPS对市电电网的谐波污染，降低了UPS的运行成本，是一种性价比极高的绿色环保电源。

  
  ■电池优化性能高

  ·采用智能电池管理技术,从而延长电池的使用寿命,减少电池维护次数。

  ·用户可根据电池特点设置电池最大均充电流，可防止过大的充电电流对电池的损害。

  ·系统外置电池温度传感器，可根据电池温度自动调整电池浮充电压，防止电池过充。可根据选用电池的特点设置欠压关机点，从而防止电池过放电。

  ·可根据后备时间选择外接电池的容量（2～2000AH）及数量（32、34、36、38、40节），节约系统成本；

  ·LCD在电池充电时可动态显示电池充电率；在电池放电时可动态显示电池后备时间。

  ·可以定期对电池进行自检，及时发现电池问题，可根据不同的时间周期（每月或每周）设置自检开始时间及自检持续时间。

  ·20K/30K机型可以内置电池或者变压器，最大程度节省了系统空间，灵活的配置实现了不同应用环境的最大融合。

  
  ■多达500条的历史记录

  ·HIPOWER系列内置EEPROM可记录事件信息及告警信息多达500条，当记录超过500条时最新记录覆盖最旧记录，系统始终保持最近的500条历史记录。

  
  ■丰富的LCD面板功能

  ·系统的液晶面板可以旋转，方便用户调整到最佳角度；同时该面板可以拆卸，可以方便的放在桌面或者挂在墙上，并且采用RS485和系统通信，从而实现了远程面板的功能；

  ·具有中文显示或英文显示的LCD用户操作界面供用户切换选择。

  ·用户可根据视角的不同在LCD面板上调节LCD对比度。可根据需要设置LCD背光延时时间

  （10～90分钟），当用户无按键操作延时到后，LCD背光自动关闭，从而延LCD寿命。

  ·用户可根据需要设置LCD操作密码，从而防止无关人员对UPS进行操作。

  
  ■定时开关机

  ·用户可根据不同的时间周期（每周或每日）设置开机时间和关机时间。

  
  ■输出带载能力强

  ·HIPOWER系列UPS是大功率三进三出UPS，输出可以接完全不平衡负载。旁路模式下，过载

  150%可长期工作。

  
  ■双电源输入

  ·支持两路独立的电源接入,提高了系统的可靠性。

  
  ■兼容发电机运行

  ·特别设计的power walk in 功能,减小了系统启动的冲击电流,可以减小并机系统对发电机容量的需求。

  
  ■类模块化设计

  ·特别的类模块化设计,把整流逆变模块和配电模块分别通过快速连接端子和系统电气柜相连,提供高了系统的可用性,现场服务时间极短。

  
  ■可编程频率范围

  ·输入和输出频率可以分别设定,能同时适应50/60Hz供电系统。

  
  ■输出电压可以微调

  ·用户可以微调输出电压,满足苛刻的供电要求。

  
  ■完全正面维护

  ·系统设计采用完全的正面维护,降低了对系统安装空间的限制。

  
  ■并联冗余功能

  ·HIPOWER系列UPS采用DSP数字化控制，可以提供最大4台UPS并联，从而提供了最佳的系统可靠性。

  
  ■维修旁路

  ·HIPOWER系列UPS提供维修旁路功能，当出现紧急情况时，可以切换到维修旁路供电，维修人员可以安全地在线维修。

  
  ■变频模式

  ·支持变频模式，可以当作变频器使用。

  
  ■EPO功能

  ·HIPOWER系列前面板上嵌入一EPO按键，在紧急情况下按下EPO按键就可以紧急关机。EPO

  按键为内陷设计，可以避免误操作。

  型号

  HI33010S/H

  HI33015S/H

  HI33020S/H

  HI33030S/H

  HI33040

  HI33060

  HI33080

  HI3310

  HI3312

  HI3316

  HI3320

  额定容量

  10KVA

  15KVA

  20KVA

  30KVA

  40KVA

  60KVA

  80KVA

  100KVA

  120KVA

  160KVA

  200KVA

  8KW

  12KW

  18KW

  24KW

  32KW

  48KW

  64KW

  80KW

  96KW

  128KW

  160KW

  输入参数

  主路输入

  额定输入电压（Vac）

  380/400/415

  输入电压范围（Vac）

  208~478

  相数

  三相五线

  输入频率范围（Hz）

  40~70

  输入功率因数

  ≥0.99

  旁路输入

  额定输入电压（Vac）

  380/400/415

  输入电压范围（Vac）

  220上限：﹢25%（可选﹢10%、﹢15%、﹢20%）；230上限：﹢20%（可选﹢10%、﹢15%）；240上限：﹢15%（可选﹢10%）；下限：﹣45%（可选﹣20%、﹣30%）

  相数

  三相五线

  旁路同步跟踪范围（Hz）

  ±10%

  输出规格

  电压（Vac）

  380/400/415±1％

  输出功率因数

  0.8（0.9可选）

  频率（Hz）

  市电模式：与输入同步；当市电频率超出最大±10%（可设置±1%、±2%、±4%、±5%）时，输出频率50/60(±0.1);  电池模式：50/60(±0.1)

  波形

  正弦波 THDV ≤2%（100％线性负载）

  切换时间（ms）

  0

  整机效率

  95%

  过载能力

  负载≤110%，60min，≤125%，10min，≤150%  1min，≥150% 转旁路

  电池

  电池电压（Vdc）

  标机: ±216 (36节38AH); 长机电压可选择: ±192；±204；±216；±228；±240 (32节/34节/36节/38节/40节)

  环境

  工作温度（℃）

  0℃～40

  储存温度（℃）

  -25℃～55 (不含电池)

  相对湿度

  0～95%（不凝露）

  工作海拔高度

  ＜1500m，超过1500m时按GB/T 3859.2规定降额使用

  噪音（dB）

  ＜55

  ＜65

  其他功能

  告警功能

  过载、市电异常、UPS故障、电池欠压等多种告警功能

  保护功能

  短路、过载、过温、电池欠压、过欠压、风扇故障告警、防雷

  通信功能

  RS232/USB（10KVA-80KVA RS232；100KVA-200KVA USB）、RS485、SNMP卡（选配）、继电器卡（选配）

  机械特性

  尺寸（W×D×H）mm

  600×780×1200

  600×780×1600

  净重（kg）

  591/123

  594/126

  595/127

  595/127

  158

  158

  195

  286

  288

  348

  355

  执行标准

  YD/T 1095-2008

   环境输出功因0.8－适合负载的发展趋势，实现更强的带载能力。
  整机效率高达90％，降低UPS的电力损耗，节约用户的使用成本。
  采用有源功率因数校正技术（PFC），输入功因接近1，大幅减少了对市电电网的污染。
  应对中国电网要求设计，提供宽广的输入电压范围，能适应恶劣的电网化境；
  优异的输入频率范围使UPS能够适应发电机等不同供电设备。
  
  灵活配置，因需而变
  丰富的扩展功能，全方位满足客户需求。
  在线维修功能：可以在负载持续供电情况下安全进行在线维修。
  远程停电功能（EPO）：当紧急事故发生时，可以快速关断UPS。
  并机组件：
  实现并联扩容和并联冗余功能，为用户提供电源规划的弹性和更安全的保障。
  防尘组件：
  提升产品在工业环境下的防尘等级。
  隔离变压器：为用户提供隔离保护。

一、引言

UPS(Uninterruptible Power System)，即不间断电源系统，是一种含有储能装置(通常为蓄电池)，以逆变器为主要组成部分的恒电压、恒频率输出的不间断电源系统。主要应用于要求设备24小时供电的场合，如通讯设备、计算机网络系统或其它电力电子设备等。当市电中断(事故停电)时，UPS立即将机内储能装置的电能，通过逆变转换的方式向负载继续供应交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

关键字：UPS、整流、逆变器、开关电源

二、UPS系统介绍及过程分析

图一是个非常典型的UPS在地铁中的应用，从上图中可以明显看到，该系统包含配电柜、UPS电源和外置维护开关，终端负载为各机电系统，如信号系统、通信系统、综合监控系统、自动售检票系统、自动列车监控系统等子系统。配电柜的作用是对用电设备进行配电和控制，在电路出现过载、短路和漏电时，配电柜还可以进行断电保护;外置维护开关主要是在维护检测过程中闭合，旁路掉UPS的电路，使电能从外置维护开关的电路上通过，实现了在保证后端负载能够得到正常供电的情况下不影响对设备的维护;在市电异常，配电柜断电的情况下，UPS电源通过储能装置给后端的设备供电。

UPS的内部结构如图二，主要由五部分组成：电源输入电路，进行AC/DC变换的整流器，进行DC/AC变换的逆变器，输出切换电路以及蓄能电池。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流能量的功能外，对整流器来说就像接了一只大容量电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。

下面结合UPS的内部结构，分析市电供电和断电两种状态下UPS的工作过程：

1、市电正常时，交流电通过主电输入端口，交流电输入经整流滤波变换成直流后，再通过SPWM逆变器逆变，然后交流电供给输出，最后通过逆变静态开关切换到用户负载，形成整个供电的通路。在UPS系统中，之所以在市电供电的情况下还需经过整流、逆变等电路，而不是直接由市电给后端的用户负载供电，其目的是提高供电、用电的质量。同时，通过整流后的直流也给予电池组充电，详细过程见图三，工作路线见图中的标示。

2、当市电异常(断电)时，主电输入端口已经没有电能输入，而是由电池输入，通过SPWM逆变器逆变出交流电供给输出，通过逆变静态开关切换到输出给用户负载，完成整个供电的通路。详细过程见图四，工作路线见图中的标示。

三、电源解决方案分析

对于整个系统而言，各功能电路的工作电源的重要性是不言而喻的，因为一旦工作电源出现故障，整个装置就陷入瘫痪状态，正常工作就无从谈起，因此工作电源必须可靠、精确。

1、整流/充电电路：

整流/充电在UPS中主要由两个作用：一是将交流电整流成直流电，经滤波供逆变器使用，二是给蓄电池提供充电电压，对蓄电池进行充电。控制电路是整个整流/充电电路的核心，因为无论是整流直流输出作为逆变器的输入控制，还是给蓄电池充放电的控制，必须保证控制可靠、稳定、有序，因此一般会采用微机控制为核心的控制系统，实现测量与采集、脉冲输出与同步，信号输出等功能，见下图五。

根据各个功能电路的特点，微机处理器、信号输出和脉冲输出的隔离光耦一般采用5V/1A供电，转换A/D采样电路一般为±15V/0.3A，而保护电路中的继电器和后端驱动电路可以采用24V/1A，前端直接通过接入市电供电，金升阳提供的LH60-20B24\URB2405YMD-6WR3\URA2415YMD-10WR3的开关电源能够完美的解决此处的供电方案，具体的初步方案可以设计如下图六：

2、逆变器---IGBT驱动电路

逆变是将直流电变为交流电，实现逆变的电路称为逆变电路，逆变器的主要功能就是将整流/充电器的输出直流电压变换成稳压稳频的交流电。逆变器主回路采用的是三相桥式逆变电路，控制方式采用SPWM调制方式，逆变功率器件选用IGBT。

IGBT属于大功率开关管，需要单独的驱动电路才能满足其快速开通和关断，且IGBT需要的驱动电压一般为﹢15V和-9V，同时要考虑到每个驱动要隔离供电，不能共用一个电源，因此前端的直流供电可以采用24V的输入，金升阳可提供URB2415LD-20WR3开关电源和QP12W05S-37 IGBT驱动器，转换成电源供电方案的电路设计如下图七：

以上图六和图七推荐的电源方案为广州金升阳的隔离型开关电源及驱动器的型号，具备高隔离耐压、小体积、耐高温和宽电压输入等特点，很好的满足了UPS系统各部分供电的要求。电源模块的隔离功能能够减少负载与负载间的相互干扰，同时在高压逆变电路中起到了安全保护的作用，另一方面开关电源具有高效率、稳压、高精度的特性，能更好的保证整个系统的稳定、可靠运行。

四、总结

UPS在现代社会的发展中是不可缺少的，为生产、生活做了不少的贡献，新一代更便捷、更智能的UPS系统是研发工程师开发的方向。同时，系统内部的电源解决方案将直接影响到系统的稳定性和可靠性，因此在系统的设计过程中除了实现和完善其功能外，还要保证工作电源其方案的稳定性和可靠性。

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