Beckhoff 的
UPS 模块

用于倍福组件的不间断电源（UPS）

倍福所有控制组件，特别是工业 PC、面板型 PC 和嵌入式控制器都可以配备 CU81xx 系列不间断电源（UPS）组件。如果外接的 24 V DC 输入电压丢失，UPS 将凭借其稳压和缓冲的 24 V DC 不间断输出电压，自动接管所连接设备的供电。

适合 DIN 导轨和控制柜安装的工业 UPS 组件

该产品系列包括不同保持时间的电容式和后备式 UPS 组件。因此，产品的应用范围非常广泛。根据需要，UPS 模块可以直接安装在 DIN 导轨上，或安装在控制柜的后面板上。与工业 PC 的通信可通过 OCT、USB 或数字量信号实现。保持时间和关闭时间可以使用倍福自己的组态软件轻松设置。

技术基础与通信选项

CU81xx UPS 系列提供电容式（CU8110）和后备式（CU8130）两种 UPS 组件。UPS 系列中的每种储能技术 — 双电层电容器（EDLC）和镍氢电池 — 各有优缺点，因此用户需根据自身需求具体抉择选用哪一种。具体应用场景将决定这两种技术中哪一种更为适用。

双电层电容器（EDLC）

EDLC 的主要优点在于其无需维护。无需更换能量模块。但在设计的最初阶段，必须考虑到所需能量应按大约2至 3 倍的系数进行超额设计。EDLC 的缺点在于，随着使用时间的增长，电池容量逐渐减小。通常而言，最坏情况下的预期是，10 年内最大容量损失可达 30%。这意味着，例如，20 年后的最大能量损失为 51%，或 30 年后达到 66%。在实际应用中，这种双电层电容器已被证明是免维护的储能设备，并在众多应用实例中展现出强大的电流承载能力，尤其是在 UPS 应用中。

镍氢电池（NiMH）

如果您正在寻找能量密度更高的储能装置，镍氢电池作为一种电池技术具有诸多优势：

新型镍氢电池在低至零下 10°C 的温度下也不会出现容量衰减。
循环寿命大约是铅蓄电池的两到四倍，且能够承受大电流放电。
镍氢电池不含钴和镉，与锂离子电池不同，不属于危险品类别。
镍氢电池为密封结构，在在正常使用条件下不会排气。但为防止发生意外故障，仍需确保存储环境通风良好。

倍福建议，基于镍氢电池的储能模块使用五年后应进行更换。基于此，产品开发过程中的一个重要特点就是确保这些模块便于更换，并具备高度可持续性。用户只需拧松两颗固定螺丝，即可将插拔式电池模组从 UPS 中取出，并更换为新的模块。UPS 电子器件可继续保持在控制柜中的安装和接线状态，并继续使用。

输入电压 Uin 通常来自单相（230 伏）或三相（400 伏）交流电源，其二次侧为 UPS 提供24 伏直流工作电压。充电电子器件从该输入电压中获取能量，用于为储能载体（即电池或电容器）充电。充电电子器件能确保储能载体的所有参数（如最大充放电电流、温度及最低能量值）始终保持在允许范围内。

如果输入电压不低于24 V– 15%(20.2 V)，则通过升压转换器的作用，连接在交流电源与待供电负载之间的 UPS 能始终保持输出至少24 V 的电压。如果输入电压低于此阈值，系统将切换至 UPS 模式，由储能装置为输出供电（UPS 模式）。UPS 仍可精确维持24 V 输出电压。当输入电压处于 24 V至 24 V+20%(28.8 V) 范围内时，由于旁路电路的作用，输入电压将直接传输至输出端。如果输入电压超过28.8 V 的阈值，系统将切换至 UPS 模式，以保护终端设备，同时触发过压报警。因此，UPS 输出电压绝不会低于24 V或高于28.8 V。

整个 UPS 由中央 UPS 控制器统一管理，该控制器负责协调所有其它微控制器（通过 UPS-OCT 通信协议或充电控制器）的协同工作。

通过 UPS-OCT 进行通信

倍福 CU81xx 系列设备的一个显著特点是采用 OCT（单电缆技术）作为 UPS 与工业 PC 之间的通信技术。这意味着工业 PC 和 UPS 之间的两条连接线（+24 V、0 V）不仅用于为工业 PC 供电，还用于双向调制数据传输。这是一种半双工连接方式，意味着通信双方都可进行数据收发，但无法同时进行。如果双方都具备 OCT 功能，则无需再通过其它连接方式（例如 USB）进行连接，从而简化了布线工作，并且相较于 USB 连接，能够实现更长的传输距离。

使用既有的供电线路进行数字数据传输，省去了额外布设数据线路的需求，但要求通信双方都支持 UPS OCT 技术。目前该技术仅限于与倍福控制器配合使用。

通过 USB 通信

如果无需采用 UPS-OCT 技术，或者现有的终端设备不支持此功能，则可通过USB 2.0 接口实现连接。在这种情况下，需要使用倍福提供的适用于对应 PC 操作系统的 UPS 配置软件，方可进行对 UPS 的操作和参数设置。

CU81xx 系列的 UPS 模块也可用于第三方 PC。这需要建立 USB 连接，并在这些 PC 上运行UPS 配置软件。

通信通过数字量信号实现

该 UPS 也可通过24 VI/O 数字量信号（例如，通过 PLC）进行控制。为此，UPS 会提供电源状态和充电状态信息，并能通过输入信号控制开关机。例如，这一功能可使小型设备在断电前进入安全状态。

这种情况下无需使用倍福 UPS 软件即可控制 UPS。

常见问题解答

倍福所有控制组件都可配备 UPS 系列。工业 PC、嵌入式控制器、控制面板及面板型 PC 尤其能受益于 UPS 组件的优势。倍福 UPS 也可为第三方组件供电，前提是这些组件符合 UPS 的技术规范与要求。

不能，UPS 组件同一时间仅允许与一台工业 PC 进行通信。但其它无需通信功能的的设备可连接至 UPS 的第二个输出。

UPS 可用作短期 24 V电源，为工业 PC、面板/显示器或 I/O 模块等任意负载供电。UPS 提供两个并联的24 V DC电源输出。但需注意其功率输出（最大电流）与储能容量（总能量）的限制。如果 UPS 在未使用控制软件（UPS 配置软件）的情况下工作，其最大续航时间为四分钟。

倍福可提供丰富的电源产品系列。所选电源的规格必须够满连接设备的最大功耗需求，并需将 UPS 充电时的功耗纳入考量。具体充电功耗值因所用 UPS 型号而异，可在对应的技术文件中查询。

CU8130 组件的电池模组必须每五年更换一次。用户可以为 UPS 选配相应的兼容电池模组作为附件。相比之下，CU8110 组件c采用的电容器为免维护设计，且无法进行机械更换。

不能混用。根据具体应用场景及所用组件，必须选择 USB 或 OCT 其中一种通信方式。

工业 PC 和 UPS 之间的供电线路线不仅用于为工业 PC 供电，还用于双向调制数据传输。无需通过其它连接方式（例如 USB）进行连接，从而简化了布线工作，并且相较于 USB 连接，能够实现更长的传输距离。OCT 技术的另一个优势在于，在完成关机操作后，PC 会立即关闭 UPS。

布线时需要使用长度为0.5 米至10 米的单独的屏蔽供电电缆，该电缆可作为配件选购。使用 OCT 时，要求通信双方都支持 UPS OCT。需要注意的是，供电线路中不得接入无源接线端子排等中断装置，因为这些装置会对 OCT 信号造成过大衰减。有关使用 UPS-OCT 时的布线详细信息，请参阅相关技术文档。

电容式和后备式 UPS 模块均通过了 CE 和 UL 认证。