模塊化UPS電源采用了抽屜式、高智能多制式模塊化設(shè)計(jì)，在線熱插拔技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在線更換、在線維護(hù)，降低了維護(hù)難度，實(shí)行零停機(jī)工作。采用N+X并聯(lián)冗余無(wú)線技術(shù)，各模塊機(jī)架可完全分離，便于用戶以后的擴(kuò)容或減容，使用非常方便。逆變結(jié)構(gòu)中優(yōu)先運(yùn)用了“多電平逆變”的概念，致使功率器件的損耗大大降低，輸出電壓高次諧波減少近一倍，從而縮小了體積，增大了功率密度。

模塊化UPS優(yōu)點(diǎn)

模塊化被認(rèn)為是UPS技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的UPS，模塊化UPS具有三大優(yōu)勢(shì)。

第一，“模塊化冗余并聯(lián)”技術(shù)避免了資源浪費(fèi)。在行業(yè)用戶的信息網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)對(duì)高端UPS的容量產(chǎn)生錯(cuò)誤的、或是過(guò)低或是過(guò)高的預(yù)計(jì)，其結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致采購(gòu)成本過(guò)高、無(wú)法滿足負(fù)載需要或造成資源、空間及能源浪費(fèi)等情況。模塊化UPS通過(guò)可擴(kuò)充的模塊結(jié)構(gòu)有效解決了這一問(wèn)題，它可以幫助用戶在未來(lái)發(fā)展不明確的情況下分階段進(jìn)行建設(shè)和投資。

第二，高安全、易維護(hù)的熱插拔技術(shù)突破了應(yīng)用瓶頸。傳統(tǒng)高端UPS在日常維護(hù)、設(shè)備維護(hù)期間均需要采取轉(zhuǎn)旁路的方式，而負(fù)載在這種情況下是不受UPS保護(hù)的。因此，如果此時(shí)發(fā)生電源中斷、過(guò)載等故障，將會(huì)造成嚴(yán)重的損失，并且其維修過(guò)程相對(duì)繁瑣，不利時(shí)效。模塊化UPS系統(tǒng)中采用的熱插拔技術(shù)可以允許單體模塊在不需停電的前提下任意進(jìn)入或退出并聯(lián)單元，從而實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)系統(tǒng)的在線維護(hù)，同時(shí)無(wú)需專門(mén)的儀器或技術(shù)即可進(jìn)行。

第三，電源相位多制技術(shù)降低了采購(gòu)和管理成本。傳統(tǒng)高端UPS的電源輸入與輸出相位是固定的，因此用戶在進(jìn)行供電系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)為了顧全不同的相位及容量而增加UPS的數(shù)量。在模塊UPS系統(tǒng)下，則可以采用電源相位多制技術(shù)來(lái)改變過(guò)往單一性造成的制約，用戶無(wú)需再考慮如何采購(gòu)不同相位或容量的UPS產(chǎn)品來(lái)適應(yīng)系統(tǒng)的需要。

模塊化UPS缺點(diǎn)

普及應(yīng)用還需突破價(jià)格關(guān)

制約機(jī)架式模塊化UPS發(fā)展的難點(diǎn)主要集中在功率密度的提高和并聯(lián)數(shù)量的增加及降低價(jià)格三個(gè)方面。

機(jī)架式的模塊化UPS從傳統(tǒng)立式（塔式）結(jié)構(gòu)過(guò)渡而來(lái)，相對(duì)傳統(tǒng)立式（塔式）結(jié)構(gòu)擁有寬闊的散熱通道，大尺寸大功率的散熱風(fēng)扇的龐大體積而言，模塊化UPS由于要便于單體更換操作，模塊的體積重量都較小。

受到體積的限制，在UPS模塊功率加大的情況下，散熱就成了大問(wèn)題。為了能達(dá)到安全工作的目的，模塊化UPS不但采用原有的被動(dòng)式散熱、主動(dòng)式散熱、軸流式散熱和風(fēng)道導(dǎo)流式散熱技術(shù)，還引入了熱管式散熱。

為確保電源的最高可用性、可擴(kuò)展性，模塊應(yīng)該不限制數(shù)量地進(jìn)行并聯(lián)使用。

在多臺(tái)UPS并聯(lián)時(shí)，其中最重要的指標(biāo)就是電流均分，也就是說(shuō)如果N臺(tái)UPS并聯(lián)，必須保證每臺(tái)UPS的輸出電流是總輸出電流的1/N，至少其相互之間的最大不平衡度要在要求范圍內(nèi)（一般是小于2%）。

在實(shí)際應(yīng)用中，所有UPS的輸出阻抗不可能一樣，加之各逆變器的輸出電壓和市電電壓鎖相都具有正負(fù)誤差，則各個(gè)UPS的電壓既有相位差又有幅值差，這些都限制了并聯(lián)臺(tái)數(shù)的增加，進(jìn)而限制了整機(jī)功率的提高。

在同一功率水平下，模塊化UPS比傳統(tǒng)的UPS價(jià)格貴的多。

未來(lái)，隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)UPS系統(tǒng)需求的不斷提高。像貿(mào)易的交流催生了集裝箱技術(shù)，集裝箱技術(shù)引發(fā)了全球運(yùn)輸業(yè)革命性的變革一樣，機(jī)架式模塊化UPS必將引起不間斷電源新的革命，進(jìn)而成為未來(lái)UPS系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。

模塊化UPS包括整流器、逆變器、有些還包括靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)及附屬的控制電路、CPU主控板等。

模塊化UPS電源的構(gòu)成

模塊化UPS是由機(jī)架、UPS功率模塊、靜態(tài)開(kāi)關(guān)模塊、顯示通信模塊以及電池組構(gòu)成。

1、功率模塊：包括傳統(tǒng)UPS的整流、充電、逆變以及相關(guān)控制電路等部分組成。

2、靜態(tài)開(kāi)關(guān)模塊：UPS處于過(guò)載時(shí)的共用供電通道，是由雙向可控硅和控制電路組成。

3、顯示通信模塊：作為人機(jī)對(duì)話和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控的平臺(tái)。

模塊化UPS電源采用了抽屜式、高智能多制式模塊化設(shè)計(jì)，在線熱插拔技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在線更換、在線維護(hù)，降低了維護(hù)難度，實(shí)行零停機(jī)工作。采用N+X并聯(lián)冗余無(wú)線技術(shù)，各模塊機(jī)架可完全分離，便于用戶以后的擴(kuò)容或減容，使用非常方便。逆變結(jié)構(gòu)中優(yōu)先運(yùn)用了“多電平逆變”的概念，致使功率器件的損耗大大降低，輸出電壓高次諧波減少近一倍，從而縮小了體積，增大了功率密度。

產(chǎn)品在UPS行業(yè)中最先采用了32位數(shù)字信號(hào)處理器作為核心處理芯片，該芯片是目前國(guó)際市場(chǎng)上最先進(jìn)、功能最強(qiáng)大的32位DSP處理器。運(yùn)行速度高達(dá)150MPS，既具有強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算能力，又具有豐富的事件管理能力。特別適用于處理復(fù)雜、高精度、高速度、實(shí)時(shí)性要求非常的控制系統(tǒng)中。它的采用使本產(chǎn)品無(wú)論在電氣性能、可靠性、功能等各方面均有最大程度的提高。

ups電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1）整流器：整流器是一個(gè)整流裝置，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個(gè)主要功能：第一，將交流電（AC）變成直流電（DC），經(jīng)濾波后供給負(fù)載，或者供給逆變器；第二，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時(shí)又起到一個(gè)充電器的作用；

2）逆變器：通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成；

3）蓄電池：蓄電池是UPS用來(lái)作為儲(chǔ)存電能的裝置，它由若干個(gè)電池串聯(lián)而成，其容量大小決定了其維持放電（供電）的時(shí)間。其主要功能是：1、市電正常時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部。2、市電故障時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載；

4）靜態(tài)開(kāi)關(guān)：靜態(tài)開(kāi)關(guān)又稱靜止開(kāi)關(guān)，它是一種無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，是用兩個(gè)可控硅（SCR）反向并聯(lián)組成的一種交流開(kāi)關(guān)，其閉合和斷開(kāi)由邏輯控制器控制。分為轉(zhuǎn)換型和并機(jī)型兩種。轉(zhuǎn)換型開(kāi)關(guān)主要用于兩路電源供電的系統(tǒng)，其作用是實(shí)現(xiàn)從一路到另一路的自動(dòng)切換；并機(jī)型開(kāi)關(guān)主要用于并聯(lián)逆變器與市電或多臺(tái)逆變器。

UPS電源是由一套交流+直流充電+交直流逆變裝置構(gòu)成。UPS中的蓄電池在市電正常供電時(shí)處于充電狀態(tài)。一旦市電中斷，蓄電池立即將儲(chǔ)存的直流電輸出給逆變器逆變成交流電供給計(jì)算機(jī)設(shè)備，保持對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備供電的連續(xù)性。一般情況下，中小功率后備式UPS靠蓄電池維持供電的時(shí)間在10～30min左右。

在電網(wǎng)電壓工作正常時(shí)，給負(fù)載供電如圖所示，而且，同時(shí)給儲(chǔ)能電池充電;當(dāng)突發(fā)停電時(shí)，UPS電源開(kāi)始工作，由儲(chǔ)能電池供給負(fù)載所需電源，維持正常的生產(chǎn)（如粗黑→所示）;當(dāng)由于生產(chǎn)需要，負(fù)載嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電（如上圖虛線所示）。