柏克UPS电源技术介绍(详细)

柏克产品技术介绍

生产基地--华南电源创新科技园

柏克产品技术介绍一：UPS电源产品篇UPS电源特点UPS电源原理UPS电源解决方案二：设计手册三：资质篇四：案例篇MP11、MP31、CHP3000

系列UPS产品技术交流柏克产品篇一、柏克双变换在线式UPS特点１、

MP11、MP31、

CHP3000数字化在线式UPS的主要应用领域

广泛应用于大型市政工程、轨道交通、航空航天、金融证券、医疗卫生、核电电力、工业等行业，适合保护大小型数据中心、集群服务器、通信程控设备、广播设备、工业控制、机械制造、航空及交通管理中心等重要领域。2、1K到800KVA功率，满足全方位需求3、

柏克智能数字化UPS内部布局图正面直接维护上下通风，靠墙安装采用一体化方便的检修结构设计，4、稳定可靠绿色环保DSP全数字技术逆变效率≧95%70%元器件采用原装进口德国优派克第六代高效节能逆变器德国西门康整流器德国优派克逆变器Automaticprotectionbypass三相电压频率独立调整5、智能化管理电池自动化管理软件，市电正常时3~4个月给电池进行一次充放电管理，放电20%，均充浮充自动切换，充分活化铅酸分子，大大延长电池寿命放电时恒定检测每个电池组根据电池温度调节电池电压进行补偿电池放电记录日志充电电流按0.1C充电，

电流可以1至100A设定显示通讯单元：

显示单元是将整机的运行状态和数据通过LED和LCD显示出来，同时还通过RS232、RS485、干接点信号、SNMP卡等，配合后台软件实现远程监控。

MP11、MP31采用了屏幕LCD（128×64），CHP系列采用了彩色大屏幕LCD（480×234）和触摸屏设计。显示器,图形化的操作介面，表格式的数据显示。560条超长的事件记录，对你的供电状态进行分析和管理提供很好的帮助。语音报警功能可以通过UPS主机自身语音报警器或通过RS485连接远程语音报警器告知UPS当前的运行状态及故障情况。5、2智能化管理6、ECO节能模式针对节能柏克研发了一种UPS电源ECO节能模式，在ECO模式下，当市电品质较好时，UPS系统通过旁路EMC滤波向负载供电，逆变待机；当旁路电压/频率超出一定范围时，则UPS采用双变换工作模式，整机工作效率高达98%，比一般的UPS工作模式相比可以节省8%的损耗。

ECO节能模式MP11、MP31、

CHP3000系列三种工作模式介绍:6、1ECO节能模式UPS模式ECO模式EPS模式优点：掉电零切换，长期高质量供电。缺点：满载效率85％－93％左右，不节能。应用：使用在需要高质量供电的场合优点：环保节能，整机效率≥98%。缺点：1.8毫秒切换。应用：使用在供电高质量较好场合,企业生产线.优点：整机效率≥99%,抗冲击能力强。缺点：切换时间10-250毫秒。应用：使用消防应急保障供电的场合6、2柏克ECO节能模式与纯在线式UPS数据对比：

节能效果佳！常规纯在线150KVAUPS效率85%-90%ECO模式柏克150KVAUPS效率98%每小时节能=150KVA*8%=12度（1度每元）一年电费=12元*24小时*365天=105120元。每年节省10.5万元。每年为您节省10.5万元柏克UPS超宽频率输入范围及发电机输入缓启动功能，保证油机输入稳定工作，宽频率输入范围50Hz±10%，电压380V±25%

采用ECO模式只需1：1.2，UPS模式1：1.57.柏克UPS与发电机组良好匹配

8.针对负载特性设计的优异性能：稳压精度1%频率稳定度0.1%动态恢复时间：10MP11动态电压瞬变：3%（0-100%阻性负载变化）输出电压畸变小于2%（线性负载）；小于4%（非线性负载）100%负载不平衡时的稳压精度：2%100%负载不平衡时的相位精度：1干接点监控；本地RS232串口监控；远程监控,服务器网络安全保护。通过RS485接口连接最长可达2公里以上的语音和状态监控。本地串口监控－RS232/RS585/智能楼宇BA监控系统

通过主机的RS232/RS585/智能楼宇BA监控系统串口,实现对单机、并机的监控。可以完成实时数据显示，故障告警。历史数据记录。9、柏克UPS、EPS智能化网络监控远程通讯MODBUSTCP电邮IT

管理监控关机UPS综合报警各种干结点SNMPt-服务SMP11报警SNMP网络监控：UPS设计6个关键点双变换在线式UPS系统图市电正常工作时+-负载市电供电

滤波器逆变器DCAC浪涌吸收器整流器ACDC转换开关1、双变换在线式UPS系统图及特点二、柏克UPS电源工作原理双变换在线式UPS系统图负载市电供电市电异常电池工作时

滤波器+-逆变器DCACD级防雷吸收器整流器ACDC转换开关MP11、MP31、

CHP3000系列UPS工作系统方框图：

MP11、MP31、

CHP3000系列UPS是高度融合了数字化技术，提高了MTBF和可靠性，

由独立的一个主控板控制整个系统工作，采用DSP高速微处理器控制，保证

设备稳定、可靠运行。除了上图之外，UPS的其它组成部分包括：逆变变压器、输入电感、IGBT、可控硅、开关等。主控板DSP数字微处理器电源和采样板显示板输入采样输出采样整流采样电池采样温度采样整流控制充电控制逆变控制静态开关控制保护控制报警控制电池管理SPWM信号产生接点信号板LED状态显示大屏LCD显示触摸屏操作通讯板RS232RS485SNMP卡开关状态采样干接点信号输出熔断器状态采样2、柏克MP11、MP31、CHP3000数字化UPS整机原理图：旁路输入电池输入主电输入整流器逆变器自动旁路静态开关用户负载通讯单元显示单元微处理器控制中心手动维修旁路市电工作模式：

交流电输入经整流滤波变换成直流后，再通过SPWM逆变器逆变出交流电供给输出，通过逆变静态开关切换到输出；同时给电池组充电。旁路输入电池输入主电输入整流器逆变器自动旁路静态开关用户负载通讯单元显示单元微处理器控制中心手动维修旁路电池逆变工作模式：

旁路输入电池输入主电输入整流器逆变器自动旁路静态开关用户负载通讯单元显示单元微处理器控制中心手动维修旁路当市电异常时，蓄电池通过SPWM逆变器逆变出交流电供给输出通过逆变静态开关切换到输出。

旁路运行模式：当逆变器未开启或异常时，转换为旁路运行，输出负载转为由旁路输入经旁路静态开关输出。旁路输入电池输入主电输入整流器逆变器自动旁路静态开关用户负载通讯单元显示单元微处理器控制中心手动维修旁路手动维修旁路模式：当要求在不断电在线维修时，将合上维修旁路开关，断开关输出开关和旁路开关，这样就将UPS的电路部分和输入、输出完全断开而不会中断用户的输出。注意：在使用维修旁路开关时一定要按维修开关的操作流程！旁路输入电池输入主电输入整流器逆变器自动旁路静态开关用户负载通讯单元显示单元微处理器控制中心手动维修旁路UPS电源组成各种系统保护1、单机供电保护原理图：UtilityBattery)(2、并机UPS供电保护原理图：)()(UPS1UPS23、双机并联工作：)()(UPS1UPS24、一台故障脱机后单机工作)()(UPS1UPS25、N+X并联冗余供电保护系统)(UPS1UPS2)()(UPS36、并联冗余系统结构的特点结构比较复杂需要额外的并机部件，成本增加对UPS型号和功率有特殊要求各UPS作用和功能相同，无主次之分，共同承担负载对负载实现极为可靠的保护，保护等级高可扩展能力强设计手册设计院柏克UPS,EPS精密空调设计手册一、UPS主机选型功率常用的计算方法

UPS负载容量选型原则:A.当负载为计算机负载:UPS容量计算方法：UPS容量=设计负载功率÷0.8(UPS输出功率因数)÷0.6(UPS主机最理想负载为输出功率的60%)=需要设计容量B.例如:现在机房负载为60KWUPS容量=60000W÷0.8(UPS输出功率因数)÷0.6(UPS主机最理想负载为输出功率的60%)=125KVA(需要设计容量)C.一般UPS功率为整数,并且双数比较多考虑以后扩容因此选择一台140KVAUPS比较理想.二、机房精密空调常用计算方法

2.1常规机房估算：每平方米500W发热量计算:例如100平方的网络机房精密空调容量=100×500W=制冷量50KW精密空调2.2大型IDC数据机房的精确计算:每平方米150W发热量+计算机负载功率=精密空调制冷量:例如100平方的网络机房、负载为40KW.精密空调容量=100×150W+40KW=制冷量55KW精密空调.三、EPS负载容量选型原则:因电动机的启动冲击，与其配用的集中应急电源容量按以下容量选配。1、电动机变频启动时，应急电源容量可按电动机容量1.2倍选项配。2、电动机软启动时，应急电源容量应不小于电动机容量的3倍。3、电动机Y-△启动时，应急电源应不小于电动机容量的5倍。4、电动机直接启动时,应急电源容量应不小于电动机容量的7倍。5、混合负载中,最大电机的容量若小于总负载容量的1/76、选型容量计算方法:

BK11系列或BK33系列用于带应急灯具负载时：（1）当负载为电子镇流器日光灯，EPS容量计算方法：EPS容量=电子镇流器日光灯功率和×1.1倍。（2）当负载为电感镇流器日光灯，EPS容量计算方法：EPS容量=电感镇流器日光灯功率和×1.5倍。（3）当负载为金属卤化物灯或金属钠灯，EPS容量计算方法：EPS容量=金属卤化物灯或金属钠灯功率和×1.6倍。（4）当BK33系列EPS带混合负载时（如照明负载、消防电梯、消防泵、风机、卷帘门等）EPS应遵循如下原则：EPS容量=所有负载总功率之和+最大单台负载功率5倍=所要设计负载功率。四、EPS应急电源及电池放电时间计算方法EPS电池放电时间计算方法（逆变效率按90%、12V电池放电终止电压10.5V）1、计算蓄电池的最大放电电流值：

I最大=Pcosф/（η*E临界）注：P→EPS电源的标称输出功率cosф→EPS电源的输出功率因数（EPS一般为1）η→EPS逆变器的效率，一般为0.88~0.94（实际计算中可以取0.9）E临界→蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10.5V，2V电池约为1.7V）2、根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C，然后根据：

电池组的标称容量=I最大/C3、由于使用E临界——电池的最低临界放电电压值，所以会导致所要求的电池组的安时容量偏大的局面。按目前的使用经验，实际电池组的安时容量可按下面公式计算：时间与放电速率C例如1.5KW延时60分钟电池的最大放电电流33A=标称功率5000×1÷（0.9效率*16节*10.5V每节电池放电电压）电池组的标称容量=33A÷0.61C=54.1AH5KW延时60分钟，电池配置为16节1组12V54AH。选配时16节12V1组容量≥54AH例如1.20KW延时60分钟电池的最大放电电流66.1A=标称功率20000×1÷（0.9效率*32节*10.5V每节电池放电电压）电池组的标称容量=66.1A÷0.61C=108.4AH20KW延时60分钟，电池配置为32节1组12V110AH。选配时32节12V1组容量≥110AH

五、★蓄电池及UPS电池放电时间计算方法UPS电池放电时间计算方法（逆变效率按90%、12V电池放电终止电压10.5V）5.1、计算蓄电池的最大放电电流值：

I最大=Pcosф/（η*E临界）注：P→UPS电源的标称输出功率cosф→UPS电源的输出功率因数（UPS一般为0.8）η→UPS逆变器的效率，一般为0.88~0.94（实际计算中可以取0.9）E临界→蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10.5V，2V电池约为1.7V）5.2、根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C，然后根据：电池组的标称容量=I最大/C5.3、由于使用E临界——电池的最低临界放电电压值，所以会导致所要求的电池组的安时容量偏大的局面。按目前的使用经验，实际电池组的安时容量可按下面公式计算：时间与放电速率C例如1.10KVAUPS延时60分钟电池的最大放电电流26.4A=标称功率10000×0.8÷（0.9效率*32节*10.5V每节电池放电电压）电池组的标称容量=26.4A÷0.61C=43.3AH10KVA延时60分钟，电池配置为32节1组12V44AH。选配时32节12V1组容量≥44AH例如1.20KVA延时180分钟电池的最大放电电流52.9A=标称功率20000×0.8÷（0.9效率*32节*10.5V每节电池放电电压）电池组的标称容量=52.9A÷0.28C=188.5AH20KVA延时180分钟，电池配置为32节1组12V190AH。选配时32节12V1组容量≥190AH六、柏克UPS电池放电时间配置清单UPS主机及电池柜尺寸七、柏克EPS电池放电时间配置清单

柏克EPS主机及电池柜尺寸

八、EPS电源用户需求书

1、规范、行业标准（如下述内容中不为最新版本，请按最新版本采用）★GB17945-2000《消防证书规范要求》★CSC/T43-2006《环保节能规则要求》★BJTU-TR-795-2010《电磁兼容认证》GB4046《电气设备安全设计》GBT4943《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》GB50172《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》GB/T3895.1《半导体变流器基本要求的规定》GB/T1689.15《建筑物电气装置电气设备的选择与安装》GB/T17626《电磁兼容》GB/T18039.3《电磁兼容环境公共低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平》DL/T637《阀控室密封铅酸蓄电池订货技术条件》2.2设备需求表2.3基本要求（★号必须满足）a.★EPS应急电源装置须为国内外知名品牌如北京动力源、广东柏克、北京崇正华盛，曾在中国大型重点工程广泛使用，且单项合同金额达200万元以上，需要提供合同复印件。考虑到EPS设备的重要性，UPS生产厂家具有国家出具的稳定可靠证书，1S09001、绿色环保14000认证，节能认证、电磁兼容检测报告、政府采购首选品牌等资质。b.所有货物必须是崭新的、技术成熟的，性能优良的，操作及维护保养便利。c.★整机需通过国家电磁兼容检测认证，柜内电器元件均选用具有CCC认证的产品，采用合格的原装进口或中外合资生产的高品质元件，主要元器件均采用进口元件，不选用淘汰的、落后的元器件。d.交直流断路器、接触器、热继电器、中间继电器等必须选用（施耐德、韩国LG、ABB、SIEMENS、富士）的产品之一。选用的Schneider、韩国LG、ABB、SIEMENS、富士元器件必须是原厂生产的高品质产品，业主有权请权威部门和品牌生产商进行认定和检验。e.所有柜内交直流断路器、接触器、热继电器、中间继电器等主要元件必须选择相同的品牌，例如断路器和接触器不能选用不同的品牌。2.4技术要求,基本技术参数2.5主要元器件技术要求

逆变器电源装置中逆变器须采用原装进口产品，须选用德国优派克、德国AEG、西门子品牌之一，必须采用并满足下列要求：逆变器采用进口品牌主模块和高可靠性的数字集成电路双CPUSPWM多闭环逆变技术作为功率输出单元和控制单元；逆变器要求用一体化隔离式变压器输出纯正弦波、能100%三相不平衡运行；逆变器能向任何感性或容性负荷供电；逆变器设有滤波器，把总谐波畸变率限制在5%以下；逆变器的每逆变桥的桥臂设有保护电路，以防止因过流等损坏逆变桥桥臂固态板；逆变器的输入回路和输出回路设有熔断器和断路器等过流保护装置，熔断器须设有熔断指示，以便维修人员进行维修和维护；在旁路模式中，它保证为用户提供可靠的电源，具有持久性、可靠性，并且能够完全避免危险的运行状态；逆变器具有抗短路能力，集成静态旁路开关和绝缘隔离变压器；逆变器参数的选择要根据输出波型来设定。整流器/充电装置电源装置中负责对电池充电的充电器须采用高频程控大功率充电器，并采用一体化设计电流1-100A可设定，同时并满足如下要求：整流模块为原装进口产品，可靠性高，所有器件及导线采用无自爆、耐火和阻燃产品。应选用德国AEG、德国西门康、西门子品牌之一。控制电路采用高速CPU控制，数字化程度高，安全可靠。充电器具有对电池充电全智能化自动管理功能，并防止对蓄电池过充的功能；充电器具有自诊断功能，能准确判断其故障位置，便于维修。充电装置须有短路、过流等保护功能。所有组成部分均做在同一机柜中，体积小，维护简单。有电池均充和浮充电自动转换功能，电池保护功能好。有电池测试功能，可以测试电池状态，供电情况等。2.5主要元器件技术要求

3.★蓄电池及EPS电池放电时间计算方法蓄电池须采用高品质全密封阀控式免维护铅酸蓄电池，选用国际知名品牌。浮充使用寿命≥10年长寿命系列电池，核对性充放电次数大于600次，并满足事故负荷供电所需时间。所采用的电池核对性放电次数大于600次、并提供原厂供货证明及厂家授权书。显示装置EPS须带有背光大屏幕中文液晶显示屏，人机界面友好，可显示如下内容：单路交流进线三相电源电压、充电电压、充电电流、电池组电压、电池组充放电电流、单个充电模块电压、单个充电模块电流、逆变器输出电压、频率等。以上测量精度不小于1.0级，电源装置取消常规的测量表，全部通过监控系统液晶显示屏显示。4.装置其它要求装置结构所有的柜体均采用刚性好的钢板，钢板须具有耐热性好、防潮、不易腐蚀等优点，须做表面处理并采用合适的防腐蚀措施，并做静电喷涂处理，制成的面板及框架具有足够的机械强度及刚度，保证元件安装后及操作时无摇晃，屏面板及屏架无变形等，同时保证柜体在吊装、运输、存放和安装过程中不会损坏变形。长边小于1000mm的箱体，材料采用厚度1.5mm冷轧镀锌钢板折剪焊接而成；长边等于或大于1000mm的箱体，材料采用厚度2mm冷轧镀锌钢板折剪焊接而成。柜体防护等级：不低于IP30。柜体采用靠墙布置，并加设通风设施。柜体采用密闭式结构，柜正面采用全开门（开门方向设计联络时定），开启角度≥135°，柜左右两侧采用可拆卸的挡板。柜门设计为内铰链。柜体结构充分考虑安装维护方便。柜底须具有良好的接地性能，并具在接地处有明显的底地标志。电气间隙、间隙距离、外接导线端子的选择、接线、安装等均须满足GB7251的有关规定。装置的布线引进引出柜外的导线都经过端子排，大电流端子、一般端子、弱电端子之间有隔离；端子排的设计应利于运行、检修、调试，并适当考虑与屏柜元件位置对应；端子排导电部分为铜质，大小与所接电缆相配套。柜内接线采用耐热、耐潮、具有足够绝缘强度的塑料铜芯导线，导线两端采用压接式连接件，接线端采用编号套管，颜色以相关规定为准。装置的元器件断路器、熔断器具有安一秒特性曲线，上下级大于2级的配合级差。同类元器件的接插件具有通用性和互换性，接触可靠、插拔方便。主要元器件技术要求

4.4设备铭牌和标志每套设备必须有持久明晰的铭牌（中文书写），标明以下内容：设备名称、型号；主要参数；制造厂商名称和商标；出厂日期及编号。具有消防联动接口。九、UPS不间断电源用户需求规范、行业标准（如下述内容中不为最新版本，请按最新版本采用）《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）；★CSC/T43-2006《环保节能规则要求》★BJTU-TR-795-2010《电磁兼容认证》★YD/T1095-2000信息产业部泰尔认证《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T2403-93）；《通信局（站）电源系统总技术要求》（YD/T1051-2000）；《通信用不间断电源-UPS》（YD/T1095-2000）；《低压配电设计规范》（GB50054-95）；《供配电系统设计规范》（GB50052-95）；《电气装修安装工程电气设备交接试验标准》（GBJ50150-91）；《电气装修安装工程施工及验收规范》（GBJ232-82）；《电气电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）。设备需求表备注：数量以最后的工程量清单为准，带★号的必须满足。基本要求★UPS不间断电源装置须为国内外知名品牌，如深圳艾默生、广东柏克、北京动力源，曾在大型重点工程广泛使用，且单项合同金额达100万元以上，需要提