不间断电源系统可靠性若干关键问题研究

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不间断电源系统可靠性若干关键问题研究
目前不间断电源(UPS)在通讯基站、数据中心、制造业中广泛应用,但这些电源的软肋是蓄电池,因为电池需要定期更换,维护成本高,成为可靠性的隐患。目前质子交换膜燃料电池(PEMFC)的寿命已经能够满足UPS应用的要求,用质子交换膜燃料电池替换蓄电池,可以提升电源系统的可靠性,并能实现长备用。
不间断电源系统可靠性的另一个担心来自于电力电子变换器,因为电力电子变换器中的电力电子器件(IGBT或MOSFET)和电解电容比较脆弱,容易发生故障,且大多数电力电子变换电路没有容错运行能力,任何元件或者子系统的故障都有可能造成系统的崩溃。因此,需要在经典设计的基础上,进行冗余设计和容错运行的研究,以提高系统可靠性。
燃料电池UPS系统中,燃料电池采用冷备用方式,并具有冷启动时间长,输出惯性大,响应慢的特征,这些决定了燃料电池UPS系统的备用供电模式和整流逆变供电模式的切换方式与传统UPS系统有明显区别。本文第二章探讨了三种工作模式间无缝切换的控制策略,针对燃料电池冷启动问题,提出了一套切换控制策略,在燃料电池冷启动阶段,利用能量管理单元支撑母线,提供负载能量,燃料 ...

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关键词：系统可靠性 问题研究 可靠性 燃料电池 IGBT