UPS與EPS的對比

呂洪

【摘要】 主要對UPS與EPS在工作原理、應用場景、供電方式、冗余容量、切換時間、電池充電和管理技術、輸出穩定性、效率及節能、故障后果、噪聲、使用壽命等方面進行對比分析。

【關鍵詞】 UPS EPS 工作原理 效率及節能

隨著近年來國家經濟和通信行業的迅猛發展，以及人們對供電安全意識的不斷加強，對通信設備的供電質量和可靠性提出越來越高的要求，UPS與EPS的應用也越來越廣泛。

一、UPS與EPS的簡介

UPS不間斷電源系統：主要由輸入開關、整流器、逆變器、靜態開關、旁路開關、隔離變壓器、以及電池組等組成。UPS按工作原理可分為后備式、在線式和在線互動式三大類。UPS工作原理見圖1。EPS應急電源系統：EPS主要由整流器、電池組、逆變器和轉換開關等組成。EPS按用途可分為應急照明、動力和動力變頻三大類。EPS工作原理見圖2。

二、UPS與EPS的對比

UPS以在線式應用最為廣泛，故以下主要以在線式UPS與EPS進行對比分析。

（1）工作原理：UPS與EPS均是采用了IGBT逆變技術和脈寬調制PWM技術，但它們的工作原理又有不同，其區別在第二個章節“UPS與EPS簡介”里有相關闡述。（2）應用場所：UPS主要應用于通信、電力、銀行、證券、醫院等系統，其負載主要為通訊設備、電腦設備、醫療設備、消防設備等，一般只適用電容性及電阻性負載（計算機負載），負載性質（輸入功率因數）差別不大，所以國標規定UPS輸出功率因素為0.8；EPS主要應用于醫院、機場、車站、商場、地鐵、廠房等，在高層建筑中應用尤為廣泛，其負載主要為建筑電氣和應急照明、消防設備等，負載性質差別較大，多為電機等電感性負載和各種混合用電負載。（3）供電方式：UPS與EPS均能提供兩路選擇輸出供電，UPS采用在線運行方式保證供電優質，是選擇逆變優先，而EPS采用離線運行方式保證節能，是選擇市電優先。 （4）冗余容量：UPS對環境要求高，逆變器冗余量小，一般要求在80%額定電流下工作；EPS適用環境廣，逆變器冗余量大，一般能在額定120%負載下正常運行10秒以上，其抗沖擊電流及過負荷能力較強。（5）切換時間：當市電不正常時，UPS由市電轉為蓄電池逆變供電，電壓穩定性高，基本不存在轉換時間，與市電旁路靜態開關的轉換也可以達到微妙級；EPS通常采用接觸器轉換，切換時間相對較長，一般為0.1秒以上。（6）電池充電和管理技術：目前UPS一般采用ABM三階段智能化充電技術，即充電分成初始化充電、浮充充電和休息三個階段。第一階段是恒流均衡充電，將電池容量充到90%；第二階段是浮充充電，將電池容量充到100%，然后停止充電；第三階段是自然放電，在這個階段里，電池利用自身的漏電流放電，一直到規定的電壓下限，再重復上述的三個階段。EPS大都延用傳統UPS的浮充電技術，也有用充電時間快的充電機，但是，由于EPS的工作環境較差，對電池管理上要求很嚴格，配有電池管理和單電池測試系統。（7）輸出穩定性：UPS有較寬的輸入電壓范圍，輸出電壓穩定精度高，適合對電源要求較高的場合，UPS同時具備濾波等功能，輸出穩定性較高；EPS一般不對電源進行恒流、恒壓處理。（8）效率及節能：在市電正常時UPS逆變工作，其效率一般在90%以內，約有10%的能耗損失；而EPS在市電正常時處于“睡眠“狀態，由市電直接供電，其效率在99%以上，當市電故障改為逆變器工作時其效率一般也能達到90%以上。（9）故障后果：UPS為在線使用，出現故障可以及時報警，并有市電作后備保障，用戶能及時掌握故障并排除故障，不會造成更大的損失。而EPS為離線使用，是最后一道供電保障，一旦EPS在市電故障時，不能通過蓄電池應急供電，則EPS形同虛設，造成的后果將不堪設想。（10）噪聲：UPS工作時噪聲較大，一般為50～60dB；EPS一般由市電直接給負載供電，此時靜態無噪聲，當市電故障該由逆變器工作時，有較大噪聲，一般小于55dB。（11）使用壽命：UPS只要開機就連續不間斷工作，其壽命相對較短，一般在10年以內；而EPS在市電正常時處于“睡眠”狀態，只有在市電故障時才正式投入工作，所以主機使用壽命相對較長，一般在20年左右。

三、結束語

通過以上UPS和EPS十多方面的對比分析及粗淺探討，希望對大家更好地認識UPS與EPS以及其應用方面有所幫助。

參 考 文 獻

[1] 中華人民共和國國家標準GB/T 1970.4-2009通信局站電源系統維護技術要求 第4部分：不間斷電源（UPS）系統

[2] 中華人民共和國國家標準GB/T 21225-2207逆變應急電源