由于工业电气系统经常遇到电压波动，谐波失真，噪声以及短期或长期停电，因此必须通过为应用指定不间断电源（UPS）确保最大的正常运行时间。 为控制系统指定最佳的UPS是很具成本效益的投资之一。
1 介绍
基于微处理器的工业控制系统之（PLC，工业计算机，HMI，电机驱动器，运动控制器和传感器）—是基于高可靠性，高质量和竞争力系统组件。 如果有一个普遍因素可以破坏并导致系统停机，就会导致损失或意外。由于工业电气系统经常遇到电压波动，谐波失真，噪声以及短期或长期停电，因此必须通过为应用指定不间断电源（UPS）确保最大的正常运行时间。 为控制系统指定最佳的UPS是很具成本效益的投资之一。
2 应用
- 工业电脑(IDC)
- HMI,
- 驱动设备,
- 电机控制设备,
- 传感器
- 安防监控
- 其他
3 组成架构
3.1 AC –UPS
下图是常用在线式UPS的基本架构
常用的交流UPS架构图
常用的交流UPS至少由下列模块组成
l AC/DC 模块
l DC/AC逆变器模块
l DC/DC 充电机模块
l 旁路继电开关模块
缺点：
l 多次电压变换产生的能耗。
l 短期或长期停电时。
l 成本效益比差。
l 电压波动，谐波失真，噪音和噪声。
组成
l 充电机
l MCU/uC
l 接口管理
l 电池单元
基本功能
当输入功率在安全限制范围内时，UPS为下挂电源线上的负载供电并使电池保持充电状态。
当电能质量问题威胁要关闭DC直流供电系统，UPS通过切换到免维护电池，可以为支持的负载提供足够的电力。 UPS轻松连接切换电源（毫秒级中断）持续为负载供电，时间长达数分钟到数小时。
如果发生较长时间的中断，UPS可以配置为向监控设备发出有序关闭信号
监控设备并触发连接负载的安全断电，确保停电时的设置得救（镜像）。
对于工控电脑来说，这个关闭前的“快照”非常有助于快速有效地重启系统（恢复供电）。
充电计量单元
系统采用带能量采集功能的充电管理芯片
l 备份电池类型/电压选择
l CC/CV模式，充电电流实时可调
l JEITA,根据温度调整充电电流
l 电池电流/电压采集
l BSR/SOC/SOH计算
l 输出电压/电流采集
l 输入电压/电流采集
电池包
系统采用稳定可靠的带前端AFE管理的电池PACK，实现AFE的初级保护
接口
l 继电器报警信号触发(过压/欠压)
l DC buck/boost 电压输出，温度可控
l RS232+RS485+USB（可选）
l WIFI/BLE/GPRS/NB-IOT（可选）
l MODBUS协议支持
4 AC/ DC UPS 使用对比
|
序号 |
|
传统 AC UPS |
DC UPS |
|
1 |
安装 |
机架式安装 |
嵌入式安装（导轨） |
|
2 |
应用环境 |
数据中心/办公产所 |
工业控制,智能交通,视频监控，基站 |
|
3 |
标准 |
UL 508 |
/ |
|
4 |
损耗 |
多次AC/DC,DC/AC转换，每次转换都要损耗 |
外接AC/DC适配器 |
|
5 |
风扇 |
须 |
无 |
|
6 |
充电器 |
有 |
有 |
5 Key features for operations and diagnostics
先进的DC UPS标配一套基本的运行和诊断功能。 直流UPS指定提供了以下必备功能：
l 远程监视(云端)
l 诊断和关闭（开机自检）
l 电池状况 LED或LCD状态指示灯（视觉诊断）
l 正常和电池模式下的过载保护；
l 系统监控继电器端子.继电器触点向控制器提供可靠的信号，表明系统使用电池供电。
l USB/UART具有连接计算机的通讯能力为佳。
如果未保持最佳充电状态，电池的寿命会大大缩短。请确保DC UPS电池从正规供应商处购买，这些经销商应了解电池保质期的限制。
6 充电管理对电池安全及寿命的影响
影响电池寿命和安全的主要因素
1. 电池过充
2. 电池过放
3. 充电电流过大
4. 工作循环次数过多
基于微处理器的UPS确保正确的电池充电曲线，JEITA可选，内阻测量。从而延长电池的寿命。
同时提供电池包的短路、断路、过充、过温、过放保护。系统采用带前端初级保护的电池包（锂电池），提高系统的安全性能。
