EAST易事特EA9015H

工頻UPS電源是UPS行業里長期存在的一款電源，廣泛用于通信行業計費中心、通信基站、銀行營業網點、ATM自動取款機及證券、交通、電力、工業等各行業網絡辦公環境。相比于其他種類的UPS電源，工頻UPS電源具有很多優越性。

一、工頻UPS工作原理存在的優越性

1.工頻UPS用數字信號處理技術確保測量數據快速、靈活，從而產生快速的控制變量，確保對充電器及逆變的實時控制。

2.工頻UPS比高頻UPS具有更強大的短路保護能力及更強大的過載能力。

3.由于中國市電環境的極不穩定和易受到一些外部情況的干擾，所以對短路能力及過載能力的要求也更高。采用工頻UPS，將極大地提高負載設備的安全性與穩定性。

二、工頻UPS硬件配置存在的優越性

1．從技術上，工頻UPS比高頻UPS多增加了輸入和輸出變壓器

(1).工頻UPS獨有標配的輸入/輸出變壓器，使電流隔離免受輸入干擾。在工業環境中，有些外部設備是大的干擾輸入，如泵、發動機等等。這些干擾容易造成電流波動，影響負載的安全，因此，電流隔離對于這領域尤為重要。

(2).高頻UPS為了降低產品成本則不含這些組件，相應的電流穩定性就不如工頻UPS。

UPS系統用蓄電池的發展概況

早期的UPS系統是為了應急照明，安全防范的。隨著信息產業的發展，UPS也成為計算機、通訊、電力控制等的應急電源。比原來意義上的UPS更擴展了。

原始的UPS系統，是采用機械儲能式的電動機帶動發電機上帶一個數噸的大飛輪。當市電停電后，該發電機可以維持正常工作數秒鐘。

現代UPS系統工作需逆變器的配套，所以隨著逆變器水平的提高，UPS系統應用也得到了空前的發展，從方波到正弦波，從離線到在線，從小功率到大功率，從常規延時到長延時，（電信系統、電力系統等 ）從簡單不停電到智能化操作，由硬件控制發展到軟件控制，電腦控制，從有線到*控制。隨著UPS系統的發展與之相配套的儲能系統也由原始的機械飛輪儲能逐步發展為蓄電池儲能、超級電容器儲能等。

1859年由普蘭特發明了鉛蓄電池，1912年開口鉛酸蓄電池開始應用在應急供電系統中（UPS早期的型式），后來又出現了鉑催化栓的防酸隔爆蓄電池。1899年渥德英發明了鎘鎳蓄電池，也應用在UPS系統中，由于價格昂貴，逐步被鉛酸蓄電池代替了。1987年鉛酸蓄電池開始應用在電信行業的大型UPS系統中。由于現代電信技術的大發展對儲能蓄電池提出了更高的要求，體積小、功率大、免維護。不允許有酸氣腐蝕設備。后在上世紀七十年代末研發了密封免維護鉛酸蓄電池。關于《閥控式》和《免維護》概念的說明：這兩種蓄電池開始誕生時概念混淆，直到現在，國內外稱閥控式是指具有放氣閥的一種氣密型蓄電池，是貧液用閥控密封，稱為VRLA battery；免維護是指蓄電池在壽命期內不用補水，在這一點上兩者是相同的。而現在說免維護是指另一種液密式蓄電池，***早是美國DELCO公司開發，稱為富液液密式蓄電池，殼蓋中鑲一個透氣不透酸過濾墊。這兩種蓄電池國內外在UPS系統和其他行業普遍使用。

2.目前UPS系統常用的儲能裝置

1) 堿性鎘鎳蓄電池

堿性蓄電池是以KOH或NaOH的水溶液做為電解質的 ，鎘鎳蓄電池是堿性蓄電池，堿性鎘鎳蓄電池相對于鉛酸蓄電池是長壽命、高倍率、，可以做到密封。IEC285、IEC623標準規定循環壽命500~1000次可以工作5~10年，高低溫性能好，高倍率（5~10倍率）放電性能好，除有記憶效應，制造工藝復雜，組成鎘鎳蓄電池的材料昂貴短缺外，其它各方面都優于鉛酸蓄電池，其價格是鉛蓄電池的幾十倍，單體電壓低（1.25V）。一般UPS系統不宜選用鎘鎳蓄電池，尤其是大功率UPS系統用鎘鎳蓄電池造價非常可觀。

 2） 閥控式密封鉛酸蓄電池       

組成閥控鉛酸蓄電池材料資源豐富，價格便宜，單體電壓高（2V），經過閥控達到密封，現在工藝都很成熟，大電流高倍率放電性能基本滿足UPS系統工作要求，工作其間對環境沒有污染，價格相對鎘鎳蓄電池便宜很多，尤其適用于大功率UPS系統。是目前UPS系統的蓄電池。

3） 膠體密封鉛酸蓄電池

膠體閥控鉛酸蓄電池與閥控式密封鉛酸蓄電池，其工作原理基本相同，但兩種體系給正極析出的氧氣到達負極提供的通道是不同的，因而結構工藝不相同。膠體蓄電池的電解液比重1.26~1.35g/m3，不同用途的蓄電池其電解液比重是不一樣的。膠體鉛蓄電池適用在動力型壽命較短要求的場合，雖然膠體密封鉛酸電池內阻比閥控式略高一些，但其放電容量、大電流放電性能仍不亞于閥控式電池。膠體閥控鉛酸蓄電池在使用壽命克服熱失控電液分層，都優于閥控式密封鉛酸蓄電池。閥控式密封鉛酸蓄電池的氧氣復合效率比膠體閥控鉛酸蓄電池高，能作到免維護。膠體閥控鉛酸蓄電池工藝較復雜避免不了放酸氣，成本較高，單體間的電壓平衡性有待提高，膠體閥控鉛酸蓄電池因耗水量小，壽命比閥控式密封鉛酸蓄電池略長，一般5~10年。但是膠體閥控鉛酸蓄電池工藝各方面都要做到很好的情況下，才能顯示出它的優越性。其容量和常規放電兩者相近。但由膠體閥控鉛酸蓄電池的粘著性，從電化學動力學的理論分析，高速放電的傳質速度是很差的，低溫內阻較大，膠體閥控鉛酸蓄電池穩定性有待提高，所以做為高倍率需求的UPS系統，閥控式密封鉛酸蓄電池與膠體閥控鉛酸蓄相比各有千秋。

4） 富液免維護鉛酸蓄電池

富液免維護鉛酸蓄電池的工作原理除氧氣陰極復合不如閥控式密封鉛酸蓄電池，其化學反應機理相同。由于將閥控式密封鉛酸蓄電池的貧液式改為富液式，用PE（polythylene）隔板、富液密封，能克服閥控式密封鉛酸蓄電池貧液體系所產生的熱失控、干涸、內阻大等缺點。由于該體系的流動性大、低溫內阻小，從電化學動力學的理論分析，高速放電傳質速度優于上述兩種蓄電池。由于采用過剩電解液氣體可以自由進出，通過特殊的復合蓋結構設計通過分子篩性質的濾氣安全閥，實現了對電池的完全密封，永不漏液。由于生產工藝簡單單體電壓容易實現一致，電液量高于上述兩種蓄電池1.2倍，使用壽命5~10年。 根據以上幾點分析和比較能，目前為UPS系統配套閥控式密封鉛酸蓄電池和免維護鉛酸蓄電池。