文档介绍：摘要:本文给出了UPS节能的经济效益情况,分析了UPS中整机效率、最高效率点、空载损耗、功率因数四个指标与节能的关系,给出了UPS与节能设计相关的五个技术要点,并预测在全球高度重视节能背景下UPS产品可能的发展方向。
关键词: UPS不间断电源节能效率空载损耗功率因数高频化工作模式
一、前言
对于UPS不间断电源产品,十年前人们主要关注的是UPS满足客户对负载设备供电的不间断特性和各项详细技术指标,五年前用户和设计工程师逐步转向提高UPS产品和系统供电方案可靠性的研究,近两三年来节能技术已经成为UPS电源厂家和工程师十分关注的问题了。UPS电源的节能具有十分重要的意义,目前我国乃至世界已经把新能源和节能列为二十一世纪重要的技术和社会问题,ID的统计, 2005年在中国大陆销售的UPS产品总额达到25亿元人民币,折合UPS产品的功率容量为5000MW,如果整机工作损耗降低1%,,即节能2亿元人民币。而我国全部在运行的UPS容量至少是2005年销售的五倍,节能效果更加显著。近期我国已经颁布了相应的UPS节能技术标准CSC/T43—2006《不间断电源节能产品认证技术要求》。合理的设计技术和电源应用方案将可能带来2 -1 0 %的效率提升,因此,UPS电源的节能设计技术将是未来一段时期UPS技术的热点。
二、不间断电源与节能相关的指标
在UPS电源中,与节能紧密相关的技术指标主要包括:整机效率、最高效率点、空载损耗、输入功率因数等,下面分别分析和阐述。
整机效率
根据U P S 的工作特点,整机效率包括市电转换效率(AC/AC)和电池转换效率(DC/AC)两种,分别描述UPS在市电工作模式、电池逆变工作模式下的能量转换效率,市面上常见UPS的整机效率情况如下表1:
表1、常见UPS效率情况
UPS类型
AC/AC效率
DC/AC效率
后备式或互动式
< 1000VA
90-95%
70-80%

1-3KVA
93-96%
80-85%
双变换在线式
1-3KVA
80-85%
80-85%

3-10KVA
85-90%
86-90%

10-100KVA
88-92%
90-92%

≥100KVA
90-93%
91-93%
从上面的结果可以看出,除了后备式、互动式UPS的
市电转换效率较高外,其它情况下的能源利用率并不是特别
理想,有7-20%的能源损耗,因此,电源设计工程师们在
UPS的节能方面还有很大的设计改进空间。
最高效率点
从现有UPS产品效率曲线的测试结果来看,绝大多数
UPS产品设计的最高效率点在90-100%的满负载处,典型
的某6KVA UPS效率曲线如下图1:
图1、某6KVA UPS效率曲线
而实际的UPS应用现场测试表明,UPS绝大多数的情况并不是工作在满负载,而是工作在30-70%的满负载点,这主要是厂家和用户基于提高产品的可靠性考虑的。显然,这时UPS的整机效率与最高效率点还有很大的差距,例如,在上述效率曲线中,50%-2%,因此,如果使得UPS在实际的应用中工作于最高的效率状态,从节能设计角度具有重要的意义。
提高UPS半载的效率、使得最高效率点落在半载