UPS与EPS的对比

吕洪

【摘要】 主要对UPS与EPS在工作原理、应用场景、供电方式、冗余容量、切换时间、电池充电和管理技术、输出稳定性、效率及节能、故障后果、噪声、使用寿命等方面进行对比分析。

【关键词】 UPS EPS 工作原理 效率及节能

随着近年来国家经济和通信行业的迅猛发展，以及人们对供电安全意识的不断加强，对通信设备的供电质量和可靠性提出越来越高的要求，UPS与EPS的应用也越来越广泛。

一、UPS与EPS的简介

UPS不间断电源系统：主要由输入开关、整流器、逆变器、静态开关、旁路开关、隔离变压器、以及电池组等组成。UPS按工作原理可分为后备式、在线式和在线互动式三大类。UPS工作原理见图1。EPS应急电源系统：EPS主要由整流器、电池组、逆变器和转换开关等组成。EPS按用途可分为应急照明、动力和动力变频三大类。EPS工作原理见图2。

二、UPS与EPS的对比

UPS以在线式应用最为广泛，故以下主要以在线式UPS与EPS进行对比分析。

（1）工作原理：UPS与EPS均是采用了IGBT逆变技术和脉宽调制PWM技术，但它们的工作原理又有不同，其区别在第二个章节“UPS与EPS简介”里有相关阐述。（2）应用场所：UPS主要应用于通信、电力、银行、证券、医院等系统，其负载主要为通讯设备、电脑设备、医疗设备、消防设备等，一般只适用电容性及电阻性负载（计算机负载），负载性质（输入功率因数）差别不大，所以国标规定UPS输出功率因素为0.8；EPS主要应用于医院、机场、车站、商场、地铁、厂房等，在高层建筑中应用尤为广泛，其负载主要为建筑电气和应急照明、消防设备等，负载性质差别较大，多为电机等电感性负载和各种混合用电负載。（3）供电方式：UPS与EPS均能提供两路选择输出供电，UPS采用在线运行方式保证供电优质，是选择逆变优先，而EPS采用离线运行方式保证节能，是选择市电优先。 （4）冗余容量：UPS对环境要求高，逆变器冗余量小，一般要求在80%额定电流下工作；EPS适用环境广，逆变器冗余量大，一般能在额定120%负载下正常运行10秒以上，其抗冲击电流及过负荷能力较强。（5）切换时间：当市电不正常时，UPS由市电转为蓄电池逆变供电，电压稳定性高，基本不存在转换时间，与市电旁路静态开关的转换也可以达到微妙级；EPS通常采用接触器转换，切换时间相对较长，一般为0.1秒以上。（6）电池充电和管理技术：目前UPS一般采用ABM三阶段智能化充电技术，即充电分成初始化充电、浮充充电和休息三个阶段。第一阶段是恒流均衡充电，将电池容量充到90%；第二阶段是浮充充电，将电池容量充到100%，然后停止充电；第三阶段是自然放电，在这个阶段里，电池利用自身的漏电流放电，一直到规定的电压下限，再重复上述的三个阶段。EPS大都延用传统UPS的浮充电技术，也有用充电时间快的充电机，但是，由于EPS的工作环境较差，对电池管理上要求很严格，配有电池管理和单电池测试系统。（7）输出稳定性：UPS有较宽的输入电压范围，输出电压稳定精度高，适合对电源要求较高的场合，UPS同时具备滤波等功能，输出稳定性较高；EPS一般不对电源进行恒流、恒压处理。（8）效率及节能：在市电正常时UPS逆变工作，其效率一般在90%以内，约有10%的能耗损失；而EPS在市电正常时处于“睡眠“状态，由市电直接供电，其效率在99%以上，当市电故障改为逆变器工作时其效率一般也能达到90%以上。（9）故障后果：UPS为在线使用，出现故障可以及时报警，并有市电作后备保障，用户能及时掌握故障并排除故障，不会造成更大的损失。而EPS为离线使用，是最后一道供电保障，一旦EPS在市电故障时，不能通过蓄电池应急供电，则EPS形同虚设，造成的后果将不堪设想。（10）噪声：UPS工作时噪声较大，一般为50～60dB；EPS一般由市电直接给负载供电，此时静态无噪声，当市电故障该由逆变器工作时，有较大噪声，一般小于55dB。（11）使用寿命：UPS只要开机就连续不间断工作，其寿命相对较短，一般在10年以内；而EPS在市电正常时处于“睡眠”状态，只有在市电故障时才正式投入工作，所以主机使用寿命相对较长，一般在20年左右。

三、结束语

通过以上UPS和EPS十多方面的对比分析及粗浅探讨，希望对大家更好地认识UPS与EPS以及其应用方面有所帮助。

参 考 文 献

[1] 中华人民共和国国家标准GB/T 1970.4-2009通信局站电源系统维护技术要求 第4部分：不间断电源（UPS）系统

[2] 中华人民共和国国家标准GB/T 21225-2207逆变应急电源