ups,不间断电源设备,指不会因短暂停电中断、可以一直供应高品质电源、有效保护精密仪器的电源设备。全名Uninterruptible Power System。亦有稳定电压的作用,类似于稳压器。不间断电源现已广泛应用于:矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备UPS不间断电源 应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站等领域。
某三甲医院检验中心实验室需为液相色谱仪(HPLC)、气相色谱仪(GC)、原子吸收光谱仪(AAS)等精密仪器提供不间断电力保障。实验室负载总功率达160KVA,设备对电压波动、谐波干扰极度敏感,且需支持连续8小时以上续航,避免实验数据丢失或设备损坏。
液相色谱仪等设备在电压骤降(<200V)时自动停机,导致样品报废、色谱柱损坏。
原子吸收仪对电网谐波敏感,谐波畸变率(THDi)>5%时数据偏差超5%。
2.长时续航需求:实验周期长(6-12小时),传统UPS电池组续航不足,需支持突发停电时无缝切换并持续供电。
3.环境适应性差:实验室恒温环境(20℃±2℃)对电池寿命提出严苛要求,传统铅酸电池在高温下容量衰减加速。
工频UPS主机(160KVA):在线双变换技术,输入功率因数≥0.99,输出THD<3%,支持0ms级瞬时响应。
电池系统:64组150AH阀控铅酸电池(VRLA),分2组并联,满载后备时间≥30分钟,支持20℃~30℃恒温舱设计。
谐波抑制与电能净化:UPS内置12脉冲整流器+EMI滤波器,将输入THDi降至3%以下,避免干扰仪器信号采集精度。
输出端配置LC滤波电路,消除电压尖峰,确保原子吸收仪光谱分析稳定性。
三段式恒温充放电策略(浮充2.25V/节→均充2.35V/节→休眠维护),配合温度补偿功能,电池循环寿命延长至10年。
电池舱集成温湿度传感器,实时调节散热风道,确保环境温度稳定在25℃±1℃。
维度 | 传统方案 | 本方案 | 实验室标准 |
抗干扰能力 | THDi>8%,谐波干扰导致数据偏差 | THDi<3%,满足ISO 13485医疗设备供电标准 | 谐波畸变率≤5% |
续航能力 | 单组电池续航≤30分钟 | 2组并联续航≥0.5小时 | 符合ASTM E2301实验电力规范 |
环境适应性 | 常规电池高温容量衰减率>30%/年 | 恒温舱设计,高温环境下容量衰减率<8%/年 | GB/T 50176-2016实验室环境要求 |
故障预警 | 人工巡检,故障响应延迟≥4小时 | AI预测电池寿命,提前30天预警,响应时间≤30分钟 | 医疗器械GMP认证要求 |
成功应对医院电网电压骤降(最低至190V)及雷击浪涌(8/20μs波形,4kV),液相色谱仪连续运行2000小时零宕机。
2.续航能力突破:模拟市电中断测试中,UPS持续供电40分钟,电池组剩余容量≥12%,支持实验数据完整保存。
3.运维成本优化:电池组年均维护成本降低60%,故障率下降85%。