UPS（Uninterruptible Power System ），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给120急救指挥调度系统中的计算机、计算机网络系统、120排队调度机或三警合一指挥调度系统中的电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。

　UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。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直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。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。

　UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类
其中，我们最常用的是后备式UPS，如四通HO系列与SD系列，它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间， 美国山特城堡系列机架式UPS逆变输出的交流电是方波而非正弦波，但由于结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点，因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域

在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，如四通PS系列，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中
　　 另外四通、APC等厂商还提供在线互动式UPS，同后备式相比较，在线互动式具有滤波功能，抗市电干扰能力很强，转换时间小于4ms，逆变输出为模拟正弦波，所以能配备服务器、路由器等网络设备，或者用在电力环境较恶劣的地区。 建议在三台合一指挥调度系统中使用这种模式的UPS，UPS电源性价比较低，但是稳定性比较好。
编辑本段应用
　　 不间断电源现已广泛应用于：工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备等领域。

四、UPS工作原理

　当市电正常380Vac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220V或380Vac交流电压，同时市电经整流后对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，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。当发生严重超载（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，此时前面输入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。
电网异常情况
使用不间断电源是为了应对电网可能出现的以下情况：
停电（电网停止工作，无电压输出）
压降（亦称下陷，电网电压低于标称电压15%-20%，时间可能持续数秒）
电涌（亦称浪涌、突波，电网电压瞬间高于标称电压10%以上，时间持续数秒）
持续欠压
持续过压
线噪（因线路屏蔽差而引入的射频或电磁干扰）
频率漂移（发电机不稳定造成的电网频率偏差）
开关瞬态（亦称暂态，由电气设备开关或放电造成的电压偏差，有时可高达20000伏，但是持续时间极短，仅数纳秒）
谐波（电网中由非线性特性的电气设备产生的对交流电正弦波形的干扰）

针对以上各种电力问题，有几种不同解决方式，见下表

	后备式	在线互动式	纯在线式
电涌	×	×/△	○
高压突波	×	×/△	○
暂态过电压	×	×/△	○
电压下陷	×	×/△	○
噪声干扰	×	×/△	○
频率飘移	×	×/△	○
谐波	×	×/△	○
电压过低	×	×/△	○
市电中断	○	○	○
○代表有较佳保护△代表有限或视状况保护 ×代表没有保护

　对于使用者来说，怎样去配置长延时UPS电池容量是一个必须了解的问题， 放电电流的大小与电池的实际容量关系颇大，蓄电池的放电时间定义为：当蓄电池以规定的放电电流进行恒流放电时，蓄电池的端电压下降到所允许的临界 电压(终了电压)时所经过的时间。比如12V24AH /20R Panasonic电池以0.4C放 电时，可提供使用的效率(容量)为73.3％，可放电2小时，而以7C放电时，可提供使用的效率(容量)为4％，放电时间50秒。因此，要计算UPS电源的时间必 须先计算出放电电流，再通过查验厂家提供的放电时间表计算出准确时间。
计算放电电流的公式是：
放电电流=UPS容量(VA) 负载功率因素/(逆变器效率*UPS终止电压)
以山特10KVA为例：
UPS容量：10KVA
UPS输出功率因素：0.8
UPS终止电压：单只电池终了电压×UPS电池组电池个数=10.5V×16只=168VDC
逆变器效率：0.85
注意：电池的能量并非都能直接提供给负载，它还包含了把电池能量转换为负载可使用的能量的转换效率，即逆变器效率。
放电电流=10000VA*0.8/(0.85*168)V=56A
查表
可查询不同AH的电池在同样放电电流下的使用时间，以求得自己所要求合适容量的电池，在这里提出一点，以上我们的计算都是认为UPS为满负载，对用户而言，重要的是了解在实际负载下UPS电源提供的实际使用时间，从经济和实用的角度而言，了解自己的负载数量，计算一个实际放电电流再查表方是正确做法。
例如：功率为1KVA的电源备用时间4小时，选择某品牌UPS内置电池的电压V=36V，则:
　　 N=36V÷12V=3节
　　 I=1000VA÷36V=28A
　　 C=28A×4H÷0.9=124AH

　　 电池的配量可选用100AH一组3节，或65AH二组6节，选用的结果有偏离，这要看用户的需求和成本的考虑.
　　 注：12V蓄电池常用容量规格为7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah。

常用UPS机头与电池配置表
山特系列UPS
型号	1小时	2小时	4小时	8小时
MT1KS	2节 38AH	2节 65AH	2节 100AH	4节 100AH
C1KS	3节 38AH	3节 65AH	3节 100AH	6节 100AH
C2KS	8节 24AH	8节 38AH	8节 65AH	16节 65AH
C3KS	8节 38AH	8节 65AH	8节 100AH	16节 100AH
C6KS	20节 38AH	20节 65AH	20节 100AH	40节 100AH
C10KS	20节 65AH	20节 100AH	40节 100AH	60节 100AH
APC系列UPS
型号	1小时	2小时	4小时	8小时
SU1KS	2节 65AH	2节 100AH	4节 65AH	6节 100AH
SU2.2KS	4节 38AH	4节 65AH	8节 65AH	16节 65AH
SU3KS	4节 65AH	4节 100AH	8节 100AH	16节 100AH
MX5KS	4节 100AH	8节 100AH	16节 100AH	32节 100AH

　120急救调度指挥电源系统，通常选用多路市电源互为备份，并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统，市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS（自动切换开关）进行切换，为数据中心内UPS（不间断供电电源）、机房空调、照明等设备供电。

　由于120指挥中心业务重要性，通常采用双母线或冗余并机的供电方案供电，满足中型数据中心服务器等IT设备高可靠性用电要求。双母线供电系统，有两套独立UPS供电系统（包含UPS配电系统），在任一套供电母线（供电系统）需要维护或故障等无法正常供电的情况下，另一套供电母线仍能承担所有负载，保证机房业务供电，确保数据中心业务不受影响。冗余并机供电系统，采用UPS冗余并机的方式，提高供电系统的可靠性，保证数据中心供电。

　在UPS输出到服务器等IT设备输入间，选用SPM（服务器电源管理器）进行电源分配和供电管理，实现对每台机柜用电监控管理，提高供电系统的可靠性和易管理性。对于双路电源的服务器等IT设备，可以通过SPM直接从双母线供电系统的两套母线引人电源，即可保证其用电高可靠性。对于单路电源的服务器等IT设备，通常选用STS（静态切换开关）为其选择切换一套供电母线供电。在供电母线无法正常供电时，STS将自动快速切换到另一套供电正常的母线供电，确保服务器等IT设备的可靠用电。

　　　一、三警合一UPS电源“天天用电，天天充电”。铅酸蓄电池没有记忆，至所以容量快速减少主要是蓄电池硫化和“失水”、“亏电”等一些原因，蓄电池最怕的就是“亏电”欠压，蓄电池常“亏电”，电池极板极易受伤，我们调查发现有高达70%的电动车电池容量减少电极板被放电时的强电流（启动电流）拉伤所致（电摩尤其明显），电极板拉伤属于电池物理损伤，这种损伤无法修复。因此“天天用车、天天充电”，保证蓄电池随时有充足的电压就成为必然。
　　 二、定时补充蒸馏水。用户普遍以为，免维护蓄电池不用加水，其实这种说法是错误的。免维护蓄电池在充电和大电流放电过程中会产生热量，有热量就会有水分蒸发，尽管水蒸发的过程十分缓慢，但时间一长，累计水蒸发的量就不容小视。因此每6个月左右应该给蓄电池补水一次，这样蓄电池的使用寿命才会延长。
　　 三、电动车启动巧用力。电动车启动电流很大，尤其是大功率电机的电摩，启动电流更大。大电流很伤蓄电池极板，最好的方法就是在启动前象骑自行车一样的骑行后，再启动电动车电源。当然很多电摩没有骑行装置，这就没有办法了。
　　 四、每季对电瓶深度放电一次。蓄电池在使用了一段时间后必然会有一些活性物质下沉，如果活性物质不及时激活，势必会对蓄电池的容量造成一些影响，因此，在经常使用电动车的时候，要做到每季对120急救不间断电源蓄电池深度放电一次。
　　 五、经常观察充电器的好坏。新电池充电过程一般都是6-8个小时，充满电后充电器会亮绿灯，如果充电时间过长就要检查充电器电压保护装置是否坏损，如果坏损就需要及时的调换充电器，否则极易充坏蓄电池。另外，充电器不要购买快速的充电器，快速充电同样对蓄电池极板有伤害。
　　 六、长期不使用蓄电池时每月至少要给蓄电池充电一次。这样做的目的就是防止蓄电池放置时间过长而引起蓄电池硫化和“亏电”。
　　 七、防止蓄电池爆晒。爆晒会使电池温度升高，因此要注意。
　　 八、尽早使用电瓶保护器。电瓶保护器也就是脉冲发生器，因脉冲不间断的消除电瓶硫化，使极板始终保持“洁净”，从而达到延长电瓶使用寿命的效果，但对大电流损伤电池极板作用不大（如有的电摩使用带脉冲的充电器，结果电瓶延寿效果不明显），必须增加新技术加以改进。
　　 蓄电池的修复并不难。如对整组蓄电池（串联）同时进行修复难度就大（电池硫化的除外），只要电池组内有一节电池属物理损伤，使用修复仪器效果就不明显，但是要分开电池组，一节一节电池单独的进行修复，不仅可以检测电池坏损类型，也可以采取不同的方法进行修复，所以修复电池关键是修复单体电池（一般为 12V），下面就简单的介绍几种：
　　 1、脉冲修复法：
　　 蓄电池消除硫化比较好的方法就是采用脉冲修复法。在修复蓄电池时，脉冲的瞬间电压一般根据产品所体现的功能需要，采取的瞬间电压为60V—300V之间，如用于蓄电池延寿的产品脉冲电压值就不益过大，专门由于蓄电池修复产品的脉冲电压值就可以偏大（如果脉冲电压值太大对电池极板会造成损伤），脉冲电压高，蓄电池修复时间短，脉冲电压低，蓄电池修复时间相对就长，尽管脉冲瞬间的电压很高，但平均电压并不高，对人体没有伤害，十分安全。从固体物理上来讲，任何绝缘层在足够高的电压下都可以被击穿。一旦绝缘层被击穿，粗大的硫酸铅就会呈现导电状态。如果对高电阻率的绝缘施加瞬间高电压，也可以击穿大的硫酸铅结晶。如果这个高电压足够短，并且进行限流，在打穿绝缘层的条件下，充电电流不大，也不至于形成大量析气。电池析气量强正相关于充电电流和充电时间，如果脉冲宽度足够短，占空比足够大，就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下，同时发生的微充电来不及形成析气。这样就实现了脉冲消除硫化。三警合一UPS电源 的维护一定要按照这个方式长期不间断的维护
　　 市场上有专门的脉冲发生器销售，但要注意选择效果好的一种。脉冲与蓄电池极板的谐振很重要，这就取决与脉冲频率大小、幅度宽窄，脉冲频率和幅度不够就达不到消除硫酸结晶的效果，频率和幅度太大则会出现消除了硫化而损伤了电极板，并出现析气现象；同时，脉冲波形也有很多种，在示波器上可以显示。好的脉冲波在无损电池的前提下，能够有效的击穿绝缘层，将粉碎后的硫酸结晶粉末还原于电解液中。这就象人们碎石块一样，面对一块大石块，是用洋镐有效、还是用锄头有效？一看便知，三台合一不间断电源的重要性。
　　 2、强电修复法：
　　 强电修复法就是采取充电时的持久高电压或大电流修复蓄电池的方法，多在脉冲修复法效果不明显时采用。其一、高电压修复法：这种方法主要是采取电池标称电压的1.3-1.5倍的充电电压修复电池，如36V蓄电池在充电电流不变或接近的条件下，采用48V的充电器进行充电，充电时间要掌握分寸，不易过长，否则电池会因析气发热。此方法对短路、极板软化程度不高的蓄电池具有一定的修复作用，但使用不当，对电池极板压点也会造成伤害。其二、大电流修复法：这种方法主要是采取高于平时充电电流1.5-2.0倍的充电电流来修复蓄电池，如20AH的蓄电池使用3-4A的充电器进行充电，利弊与“高电压修复法”一样。
　　 3、全充全放电修复法：
　　 全充全放电修复法就是对蓄电池采取完全充满电后，再完全的放电修复蓄电池的方法。全充全放电修复法主要是对轻度损伤的蓄电池具有一定的修复作用，同时此方法还可以有效的激活电瓶深层的活性物质，提高蓄电池容量。如轻度硫化的电池，内阻较高的电池，此法的关键是放电一定要充分，并且是对每节单体电池进行单独的充分放电，全充全放电1-2次，蓄电池的容量一般都能得到提升。全充全放电修复法不得经常使用，最少半年使用一次，最多三个月使用一次，所以110联动指挥调度系统应急电源要三个月充放电一次。
　　 4、补水修复法：
　　 对蓄电池“失水”采取补水的方法便可修复，其目的是稀释浓度提高的硫酸正常进行电解反应。补水方法上较为简单，只用打开蓄电池上盖，可以看见有六个圆孔，向每个圆孔注射一定量的蒸馏水，再浸泡24小时以上就可以了。补水只可以补充蒸馏水，不可以添加其他成分的水，包括纯净水，因为其他成分的水中有各种金属分子，加入电瓶内后容易引起自放电而损坏电池。
　　 5、重新配组修复法：
　　 电动车电池一般是由几节电池串联而成的电池组，电池坏损是多方面的，可能电池会同时存在几个方面的损伤：对于硫化的电瓶，修复后使用效果较好；但是对于极板软化以及断隔的电瓶，即时可以修复，因属物理硬伤，可再利用价值不大，修复后的使用时间也极短，再修复的效果将会更差。最好的方法就是把修复价值不大的电瓶“以旧换旧（换成容量还有80%以上的旧电池）”，再和其他剩余几节电池重新配组即可。
　　 以上分三个部分比较全面地介绍了电瓶损伤、修复、保养的相关技术和知识，这是根据我们多年的经验和市场反馈信息写成的，文章用语简单、外行一看就懂。同时，我们也从一个侧面真诚地向读者揭开电动车电池修复技术的神秘面纱，也就是电瓶修复可采取很多方法，但不是对所有损伤的电瓶都有效，硫化和小毛病的电瓶经修复后有效；极板轻度软化、短路、断隔经修复后可能会短暂的有效，就象回光返照一样，使用时间不长又会降到了原处；还有些损伤很严重的电池，修复基本无效，介绍这些知识，主要是便于读者初步的认识这个行业，在电瓶保养和修复上作出正确的选择，在120指挥调度系统中，120急救不间断电源是一个非常重要的应用，我们一定要重视。