3A蓄电池(能源股份)Co., Ltd
正如其名称所示,双转换在线式 UPS 会进行两次电源转换。首先,将 AC 输入(包括所有电压尖峰脉冲、失真和其他异常)转换为 DC。然后,在 UPS 的精密调控下将 DC 重新转换为 AC。这种 AC 输出甚至可以具有与AC 输入不同的频率。在存在 AC 输入时,为负载设备提供的所有电源都经过这种双转换过程。当 AC 输入超出指定范围时,UPS 会从电池获取电能,这样 UPS 输出就不会受到影响。在大多数双转换在线式设计方案中,这种发生在 UPS 内部的 AC 输入和电池之间的转换需要数毫秒的时间。同样,在这些转换过程中,也是由“DC 链路”(请参考上图)中的电容将存储的能量提供给逆变器。因此,即使进入“DC 链路”的电源出现短暂中断,UPS 输出电压也不会受到影响,可以持续供电。
在上述电能转换过程中,在AC输入和DC 链路以及后的AC输出等诸多环节上都会需要电量传感器去监测输入输出的电压或者电流,主要因素如下:
1. 根据监测的电压值或者电流值去判断当前电网或者负载的状态然后决定UPS需要哪种模式工作
2. 根据监测的电压值或者电流值去进行的闭环控制,以满足苛刻负载的要求。
另外,需要特别注意的是,在UPS AC输入和AC输出端,针对于电流传感器的选型需要根据不同的应用特性加以区分。
用在UPS AC输入端的电流传感器在选型时主要依照原边电流为正弦波去考虑,再按照设计的过载系数和纹波系数去确定电流传感器的大可量测峰值范围即可。
用于UPS AC 输出端的电流传感器在选型时需要关注到UPS带非线性负载的另一个关键指标—谐波因子(CF=Crest Factor),通常UPS的CF值范围选取根据不同的负载选择也有所不同,通常会设定在2.1-3.0之间,因此在选择电流传感器的可量测范围时需要特别注意到这一点,否则就会导致因采样量程不够而造成控制上的盲区使得终UPS AC输出电压发生畸变。
还有一点需要注意的是:通常作为电压源输出的UPS设备都会具备抗瞬时的输出短路能力,这需要UPS的控制单元能够对输出电流的检测做出快速响应,因此作为检测环节的电流传感器,对于响应时间的参数要求,也应当在考虑范围之内,否则就可能造成保护的延迟失调。