如何配置安防監控網絡ups電源2000VA/1600W系統的UPS電源

　　UPS電源網絡ups電源2000VA/1600W是為安防監控系統提供動力的核心部分，是為安防監控系統提供持續、穩定、不間斷電力供應的重要外部設備。目前，市場上供應的UPS電源設備種類繁多，輸出功率也有所不同。UPS電源按工作模式可分為后備式、在線式兩大類。按其輸出波形又分為方波輸出和正弦波輸出兩種。以下重要介紹了UPS電源的工作原理，以及如何配置安防監控系統的UPS電源。

　　備用電源是安防監控系統基本要素之一。缺少備用電源的系統則暗藏缺陷，不能投入實際應用當中，因為可以的可能在關鍵時刻貽誤戰機，拋錨停擺，整系統癱瘓，造成無可挽回的損失。

　　安防監控系統正常情況使用220伏市電，而在斷電和市電被壞了的特殊情況下，還應正常工作一段時間，這就需要啟用備用電源來維持這段時間監控系統的正常工作。備用電源有雙路或多路供電、蓄電池組供電、發電機供電、UPS供電等等。但通常采用UPS不間斷電源作為安防監控系統備用電源。

一、監控ups電源網絡ups電源2000VA/1600W的工作原理

　　UPS電源由蓄電池、逆變器、充電器、穩壓穩頻器、轉換開關組成。當市電正常輸入時，UPS就將市電穩壓后供給負載使用，同時對內置電池組充電，把能量儲存在電池中;當市電中斷(事故停電)或輸入故障時，UPS立即將內置電池的能量轉換，瞬間以220伏交流電繼續供負載使用，使負載維持正常工作并保護負載軟硬件不受損壞。UPS電源分為后備式、在線式、在線互動式三大類：

1、后備式UPS電源

　　在市電正常供電時，市電通過交流旁路通道經轉換開關直接向負載提供電源，UPS電源內的逆變器處于停止工作狀態，這時的UPS電源實質上相當于一臺性能單一的市電穩壓器。它除了對市電電壓的幅度波動有所改善外，對電壓的頻率不穩、波形畸變以及從電網侵入的*等不良影響基本上沒有任何改善。只有當市電供電中斷或低于170伏時，蓄電池才立刻對逆變器供電，向負載提供穩壓、穩頻的方波交流電源。

2、在線式UPS電源

　　在市電正常供電時，它首先將市電交流電源經整流變成直流電源，然后進行脈寬調制、濾波、并將直流電源經逆變器重新轉換成正弦波交流電源向負載供電，一旦市電中斷，立即改由蓄電池提供的直流經逆變器、電脈寬調制、濾波，向負載提供正弦波交流電源。石家莊ups

　　因此，對在線式UPS而言，在正常情況下，無論有無市電，它都是由UPS電源的逆變器對負載供電，這樣就避免了所有由市電電網電壓波動及*而帶來的影響。

　　顯而易見，在線式UPS電源的供電質量明顯優于后備式UPS電源，因為它可以實現對負載的穩頻、穩壓供電。而且在由市電轉換到蓄電池供電時，其轉換時間基本為零，真正給用戶提供高質量穩壓、穩頻的純凈正弦波電源，從而提供符合安防監控系統需要的電源保護。

　　在線互動式UPS電源結合了后備式UPS和在線式UPS的許多優點，也是一種很不錯的變換形式，但是由于它使用的是工頻變壓器，有笨重、體積大的問題存在。

監控ups電源網絡ups電源2000VA/1600W電壓72VDC應用場景:

　　中小型服務器及工作站、交換機和監控設備

　　ATM柜員機、自動售票機、電力及鐵路信號系統、SCADA 系統

　　辦公電腦、打印機、掃描儀、POS 機等設備

二、如何配置監控ups電源網絡ups電源2000VA/1600W系統中UPS電源

　　UPS是伴隨計算機的誕生而出現后備電源。在安防監控系統中越來越多應用計算機技術，因此對電力供電質量提出越來越高的要求。UPS不但可全面改善供電質量，對整個系統乃至網絡數據全面保護，還可保證市電斷電和被人為壞了的特殊情況下，繼續正常工作運轉。由于安防監控系統對供電要求較高，所以一般會選擇在線式(正弦波，市電要求)UPS電源。

　　給安防監控系統配備UPS電源時，首先應估算整個系統設備的用電功率，安全系數一般取1.2-1.5為宜，為供電系統留有充分的冗余量。其次根據系統要求延時供電時間，計算配置電池組。后，還應注意使用環境，防潮通風，注重降溫，延長平均無故障工作時間，提高系統的可靠性。UPS電源應設置在監控室，實行統一管理。當市電不正常時能及時為系統設備提供不間斷電力供應，確保系統工作正常。

　　5 鈦酸鋰電池的安全性

　　鈦酸鋰電池是鋰離子電池家族中安全的一種電池,其優點重要表現在以下幾個方面:

　　①長壽命。鈦酸鋰單體電芯的循環壽命長達2.5萬次以上,圖9和圖10分別給出了鈦酸鋰電池高溫循環壽命測試曲線和室溫循環壽命測試曲線;

　　②使用安全。鈦酸鋰電池在短路、過充、過放、擠壓、針刺、跌落、高溫沖擊、加熱的條件下是非常安全的,圖11是鈦酸鋰電池在針刺、高溫沖擊、過充、過放、短路、擠壓試驗時的場景;

　　③可大電流快速充放電;

　　④耐高溫性能優越,鈦酸鋰電池在-40～+60℃溫度下仍然能夠正常工作,圖12給出了鈦酸鋰電池的低溫充放電曲線;

　　⑤無記憶效應;

　　⑥綠色環保。

　　鈦酸鋰電池充電時,可分為恒流充電和恒壓充電兩個過程。首先是恒流充電,電流一般采用0.2C10,必要時可以采用6C10充電,當電池組電壓達到充電限制電壓時,改為恒壓充電。所以,鈦酸鋰電池和開關電源配合使用,其充電過程將變得較為簡單,只需將電池組浮充電壓和均充電壓調整一樣即可。

　　鈦酸鋰電池放電時,電池放電電壓非常平穩,一般在2.3V左右,放電后期(重要指剩余5%容量左右)的電壓變化較快,放電的截止電壓可以為1.5V。

6 鈦酸鋰電池組的管理系統

　　電池管理系統(BatteryManagementSystem,BMS)由監測、保護電路、電氣、通訊接口、熱管理和電池組反接保護裝置等組成,是電池保護和管理的核心組成部分,不僅要保證電池安全可靠的使用,而且要充分發揮電池的性能和延長使用壽命,作為通信用的后備能源,BMS在開關電源和電池之間起到一個重要橋梁作用。對BMS的要求必須符合通信電源供電系統的要求,所以BMS的安全管理模式對電池的安全性至關重要。BMS重要包括數據采集單元、計算以及控制單元、均衡單元、控制執行單元和通訊單元等。圖13為BMS示意圖。

(1)BMS的基本作用

　　①監測單體電池的工作狀況,例如檢測每個單體電池的電壓、充放電電流、電池組的環境溫度等。

　　②保護電池,避免在可以的端的條件下發生電池壽命縮短和電池損壞。

(2)BMS的重要功能

①過壓保護

　　當單體電池充電電壓超過允許值時,立即停止充電,斷開充電單元設備與電池組的連接;

②過放(欠壓)報警

　　當單體電池放電電壓低于警告值時,發出報警提示;

③過放保護

　　當單體電池放電電壓低于保護值時,立即停止放電,斷開用電設備與電池組的連接,并伴有報警提示;

④過流報警

　　當電池組輸入或者輸出的電流超過警告值時,發出報警提示;

⑤短路保護

　　當電池組發生短路時,立即停止放電,斷開用電設備與電池組的連接,并伴有報警提示;

⑥過溫報警

　　當電池溫度或環境溫度超過警告值時,發出報警提示;

⑦過溫保護

　　當檢測到環境溫度或電池組內部溫度超過保護值時,立即斷開充電或者用電設備與電池組的連接,并伴有報警提示。當環境溫度或電池組內部溫度恢復到允許值后,可通過手動恢復或自動恢復對電池管理的功能,但不影響電池放電功能;

⑧估測電池組SOC

　　SOC(StateOfCharge,電池的荷電狀態)即電池剩余電量。維持SOC在合理的范圍內,防止由于過充或者過放對電池的損傷,隨時預報電池的剩余容量;

⑨對電池組中的單體電池進行主動均衡

　　由于鈦酸鋰電池制造工藝復雜及鋰離子的相對活躍性,所以電池組中單體電池電壓隨著充放電次數的變化存在不一致的現象。對電池組中的單體電池進行均衡充電,使電池組中單體電池都達到均衡一致的狀態,可以有效地延長電池組的使用壽命,大大地提高電池組的工作效率。

⑩并口通訊

　　提供與電源監控系統進行通訊的接口,傳輸和顯示電池組狀態、報警、SOC、SOH(StateOfHealth,電池的健康狀況)等信息,實現遠程監控和管理干預。

7 鈦酸鋰電池組的安裝和容量實驗

　　鈦酸鋰電池在出廠時有60%左右的荷電量,所以,安裝初始時應該對電池組進行補充電。并且,由于單體電池自放電大小的差異,可能會使各電池的端電壓出現不均衡,所以鈦酸鋰電池組安裝前必須測量開路電壓,開路電壓差一般要求小于50mV,并做可以電池測試紀錄。

　　用假負載可以對電池組按1C10、2.5C10和5.5C10率進行的容量試驗,此試驗需要接入BMS,放電過程中必須嚴格檢測電池單體電壓,利用BMS對電池的總電壓、放電電流、電池單體電壓進行測量和紀錄,電池在放電后期利用BMS密切關注單體電壓低的電池,若有一只電池端電壓到1.5V,自動停止放電,在25±2℃的情況下,計算出實際電池放出的容量與電池額定容量是否基本一致,若基本一致證明電池放電容量合格。若放電到終止電壓時,電池組放出的容量與額定容量的差別大于5%,說明電池組的出廠容量可能存在問題,應及時聯系相關廠家處理或更換。

　　例如,某通信基站使用48V/300Ah鈦酸鋰電池(實物圖見圖14),每組電池由22只300Ah的電池模塊串聯組成,其中300Ah的電池是由10個單電芯容量為30Ah的電芯并聯組成,22節300Ah的電池模塊分別有2個6串和2個5串模組串聯組成一個48V/300AH的電池組,整組電池由BMS系統控制,由一個BCMS(BatteryClusterManagementSystem,主控電池管理系統)負責管理一個電池組中的全部BMU(BatteryManagementUnit,電池組管理單元),同時具備電池組的電流采集,總電壓采集,漏電檢測功能,并在電池組狀態發生異常時驅動斷開高壓功率接觸器,使電池組退出運行,保障電池使用安全。兩個BMU,每個BMU負責管理12串單體電池模塊。具有電池電壓采集,多點溫度采集,各種保護和電池組均衡控制等功能。鈦酸鋰電池配組示意圖和BMS接線如圖15所示。

監控ups電源網絡ups電源2000VA/1600W

　　安防監控系統中為什么要用UPS電源首先,來說說安防監控系統中為什么要用監控ups電源網絡ups電源2000VA/1600W電壓72VDC。市電供電過程中偶爾會出現瞬態尖峰、電源浪涌、高壓脈沖造成服務器、路由器、磁盤陣列等設備硬件損壞。