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华为UPS电源的ECO模式节能方案

2020-10-22 17:23:05      点击:
在线式UPS电源的正常运行模式需要经过整流和逆变两个环节,所以其效率不可能特别高。如果市电的质量非常好,是否可以让UPS走旁路,只有市电质量下降时再不间断地切换至逆变状态呢?其实这就是UPS的ECO(economy control operation)模式,在该模式下UPS的运行效率可以达到98%~99%。
启动UPS的ECO模式后,当输入电压和频率在负载可以接受的范围之内时(通常是额定电压的±10%和额定频率的±5%,且变化速率不大),UPS会由旁路直接供电给负载,一旦超出预设的电压或频率范围,UPS就会由旁路供电转为逆变器供电,转换时间小于4ms,不影响负载的正常运行。
当前市面上很多厂商的UPS都具有ECO模式可选,但具体的设计方式不同最终的可靠性和节能效果也不大一样。
一种设计方式是采用可控硅作为转换器件。这种设计方式的优点是转换速度快,但是因为可控硅具有压降特性,此时的能量损耗无法做到最佳。并且在ECO模式下的转换速度只是一方面,更重要的是转换时机,如果当旁路电压与逆变器输出电压之间的相位差或者压差过大时才开始转换,即便转换时间很短也可能会因为输出扰动而影响到负载。
为了避免这种情况发生就要做好状态侦测和预判,在参数即将超标时即刻执行转换,此时的转换速度才有意义。不同厂家对这种状态侦测和预判的控制是不一样的。
再一种设计方式是采用接触器作为转换器件。这种设计方式的优点是接通后几乎没有压降,效率高,但是换时间相对较慢,需要配合较好的状态侦测和预判控制才行,并且在接通瞬间也容易形成接触器触点打火拉弧。
第三种设计方式是采用可控硅+接触器作为转换器件。这种设计方式综合了前面两种设计方式的优点,而规避了它们的缺点,转换时SCR先行切换,保证速度,而后接触器导通提升效率,加上准确的状态侦测和判断控制这种方式做到了既高效又可靠!
对于UPS电源的ECO模式节能方案还有另外一种高大上的设计——高效可靠的ECO洁净模式。UPS电源在ECO模式下运行于旁路状态时逆变器基本上是处于闲置状态的,这也是一种资源的浪费,其实这时可以把它作为一个有源滤波器(APF)来使用,有效滤除掉来自负载的谐波干扰,从而净化电网环境。

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