科華蓄電池2v3000ah廠家分銷商

 模塊化科華UPS的技術選擇
 
對數據中心來說，追求更低的PUE和運營成本是CIO們永遠的任務。由輸入變壓器和ATS開關所組成的UPS輸入供電系統，以及由科華UPS及其相應的輸入和輸出配電柜所組成的UPS供電系統，它們的功耗約占數據中心機房所需總功耗的10%左右。其中7%左右的功耗來源于UPS供電系統，3%左右來源于UPS輸入供電系統。對于大型數據中心來說，降低UPS供電損耗，可有效提升PUE，節省電費開支。
 
 而實際情況是，對于大部分的數據中心來說，UPS實際運行負載率都不會超過40%.尤其是對于可靠性要求較高的數據中心，傳統供配電系統在設計時往往會采用2N架構，UPS實際運行負載率甚至還不到20%.而對于大部分傳統UPS來說，在20%負載率左右的實際效率普遍低于85%.所以，在數據中心實際運營中，大部分UPS都在長期低效率的運行，電費浪費情況嚴重。據測算，對于200kW的小型數據中心而言，如果能將UPS實際運行效率提升到95%以上，每年僅電費就可節約30萬元。
 
作為數據中心供配電系統的關鍵組成部分，UPS無疑需要匹配這種要求。在此背景下，科華UPS模塊化已經成為業界的共識。與傳統塔式機相比較，模塊化ups具有以下優勢：
 
　　1)投資有效性：隨需擴容，節省初期投資;
 
　　2)模塊冗余高可靠性：避免出現重大斷電事故;
 
　　3)易維護性：在線熱插拔，維護簡單快速，無須轉旁路;
 
　　4)節能環保性：對電網污染小，高效率及模塊休眠等技術減少能源浪費。
 
　　正因為具有如此眾多的優點，目前大多數UPS廠商都已發布模塊化UPS，越來越多的用戶已經或正在考慮使用模塊化UPS建設新數據中心。但現今市場上的模塊化UPS所采用的技術不盡相同，客戶在選用過程中有一定的困惑，本文將基于筆者的應用實踐與理解對兩種主流架構的模塊化UPS進行剖析，希望能給各位讀者一些幫助及啟發。
 
　　 模塊化UPS的兩種典型架構
 
　　1)分布式架構
 
　　圖1中展示了分布式模塊化UPS的系統架構。
 
 
圖1 分布式結構的模塊化UPS架構
 
　　分布式是早期模塊化UPS經常使用的一種架構。此類模塊化UPS系統層面上等價于數臺獨立的UPS直接并聯，其功率模塊利用小型UPS改造而成，可自主獨立工作，其特點是：①除整流、逆變的控制外，均流與邏輯切換也由內部控制單元控制;②內置容量與功率模塊容量一致的靜態旁路，在旁路模式時，由每個模塊內的靜態旁路共同承擔負載。
 
　　2)分布+集中式架構
 
　　與之相對應，圖2展示了另一類架構的模塊化UPS。
 

 
圖2 分布+集中式結構模塊化UPS架構
 
　　分布+集中式結構的模塊化UPS設備所有的功率模塊內置控制單元用于本模塊的整流器與逆變器控制，而將整個系統的均流及邏輯切換等功能從模塊內部控制單元中提取出來，由一個集中的控制模塊控制。為了消除可能引入的單點故障，該控制模塊及相應通訊總線均進行1+1冗余。當一個控制單元出現故障時，整個UPS系統中功率模塊可由另一處于熱備狀態的控制單元無縫接管系統控制，保障系統不間斷運行。同時，功率模塊內不再內置靜態旁路，系統配置一個靜態旁路模塊，其容量即為系統容量。
 
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分散控制與分布+集中控制邏輯模式對比
 
　　分布式架構的模塊化UPS采用分散控制邏輯模式，系統中每個模塊都含有一個完整獨立的控制單元，系統的主控模塊會通過一定的邏輯規則從系統內所有模塊中選出，其余模塊作為從控模塊聽從主控模塊調度。當UPS系統中的一個從控模塊出現故障時其余模塊仍正常工作，當主控模塊出現故障時可通過一定的競爭規則來使得另一個模塊作為主控模塊，保障系統繼續正常工作。
 
　　分散控制邏輯模式的優點在于每個控制單元都可以完成對系統獨立控制的工作，故不存在這方面的單點故障點。但缺點也很明顯，首先因為主控模塊既要處理本身的信號，又要協調各模塊之間的信號，所以控制邏輯比較復雜，軟件邏輯可靠性不高。其次各主控模塊故障后，會在剩余模塊中競爭產生一個模塊作為主控模塊，該過程中也容易發生競爭失敗導致系統故障。
 
　　分布+集中式架構的模塊化UPS功率模塊內整流、逆變的控制是分布的，而均流邏輯等控制則是集中控制模式，即采用獨立集中的控制模塊(如圖2中控制模塊)來檢測市電的頻率和相位，然后向每個模塊發出同步信號，各個功率模塊接受到此同步信號后通過自身的控制環輸出相應頻率相位的正弦波。當市電丟失時，集中控制模塊會自激產生同步信號發送給各個UPS模塊來保證各單元的輸出同頻同相。同時在均流的控制實現形式方面，集中式架構的模塊化UPS依靠控制模塊來檢測整個系統的負載電流，然后除以系統模塊數量來作為各個UPS模塊的均流參考值，進而與各模塊輸出電流比較后求出偏差值來不斷調整各模塊的輸出電流，以保證系統內模塊間良好的均流度。分布+集中控制邏輯模式的優點在于采用獨立的均流與邏輯控制單元，均流度更好，且控制邏輯層級清晰，各功率模塊之間不存在競爭關系，軟件邏輯可靠性較高。為了保證集中控制單元的可靠性，避免單點故障，一般采用該架構的UPS控制單元及通訊線路均會做1+1備份。1+1熱備份是最常用的備份方式，其可靠性在各類系統長期運行實踐中已得到驗證。
 
　　綜合來說，集中式冗余架構具有的優勢是明顯的。
 
　　集中旁路與分散旁路對比
 
　　正如本文中兩種架構圖所示，目前大容量模塊化UPS系統的旁路控制技術主要有兩種模式：1、系統集中旁路模式(UPS系統內只有一套旁路系統，如圖2所示);2、系統分散旁路模式(UPS系統內每個功率模塊都有一套旁路系統，如圖1所示)。集中旁路系統具有過載能力強，可靠性高的優點，而分散旁路具有可擴容，成本低的優點，但可能存在一定的可靠性風險。
 
　　對于分散旁路模式，表面上看因分散布置，在UPS模塊冗余時類似于冗余設計，一處旁路故障，其它旁路仍可工作。實際上此種分散與冗余有本質不同。旁路的主要器件為SCR。因為器件的離散性較大，系統工作在旁路模式時，各個旁路基本不可能處于均流狀態;而為了保持旁路輸出的電壓波形完整，在旁路模式時不會進行開關動作，難以電流進行控制，僅依賴自然均流不均流度很難控制在25%以內，電流大的模塊很可能因旁路過載而關機，影響系統供電連續性。
 
　　除了穩態的均流問題，在瞬態時分散旁路系統也具有一定的風險。在系統控制器發送切換旁路模式的信號之后，因為信號傳輸路徑、模塊控制器響應速度、器件一致性等各方面原因，各個旁路很難同步切換，而先切換導通的SCR將承擔大部分負載甚至所有負載，極易導致該SCR失效。
 
　　靜態旁路是主路模式的冗余，作用非常重要。而分散旁路的設計方式大大降低了旁路的可靠性。實際上，在傳統塔式UPS應用中當并機數超過四臺時，一般為了避免旁路不均流問題，都需要采用集中靜態旁路系統。因為旁路系統的限制，采用分散旁路系統的UPS很難具有較好可擴展性。

科華蓄電池2v2500ah廠家分銷商

科華恒盛攜高可靠電源解決方案參展德國CeBIT2017

 

模塊化科華UPS的技術選擇
 
對數據中心來說，追求更低的PUE和運營成本是CIO們永遠的任務。由輸入變壓器和ATS開關所組成的UPS輸入供電系統，以及由科華UPS及其相應的輸入和輸出配電柜所組成的UPS供電系統，它們的功耗約占數據中心機房所需總功耗的10%左右。其中7%左右的功耗來源于UPS供電系統，3%左右來源于UPS輸入供電系統。對于大型數據中心來說，降低UPS供電損耗，可有效提升PUE，節省電費開支。
 
 而實際情況是，對于大部分的數據中心來說，UPS實際運行負載率都不會超過40%.尤其是對于可靠性要求較高的數據中心，傳統供配電系統在設計時往往會采用2N架構，UPS實際運行負載率甚至還不到20%.而對于大部分傳統UPS來說，在20%負載率左右的實際效率普遍低于85%.所以，在數據中心實際運營中，大部分UPS都在長期低效率的運行，電費浪費情況嚴重。據測算，對于200kW的小型數據中心而言，如果能將UPS實際運行效率提升到95%以上，每年僅電費就可節約30萬元。
 
作為數據中心供配電系統的關鍵組成部分，UPS無疑需要匹配這種要求。在此背景下，科華UPS模塊化已經成為業界的共識。與傳統塔式機相比較，模塊化ups具有以下優勢：
 
　　1)投資有效性：隨需擴容，節省初期投資;
 
　　2)模塊冗余高可靠性：避免出現重大斷電事故;
 
　　3)易維護性：在線熱插拔，維護簡單快速，無須轉旁路;
 
　　4)節能環保性：對電網污染小，高效率及模塊休眠等技術減少能源浪費。
 
　　正因為具有如此眾多的優點，目前大多數UPS廠商都已發布模塊化UPS，越來越多的用戶已經或正在考慮使用模塊化UPS建設新數據中心。但現今市場上的模塊化UPS所采用的技術不盡相同，客戶在選用過程中有一定的困惑，本文將基于筆者的應用實踐與理解對兩種主流架構的模塊化UPS進行剖析，希望能給各位讀者一些幫助及啟發。
 

科華蓄電池2v600ah經銷商銷售

　 模塊化UPS的兩種典型架構
 
　　1)分布式架構
 
　　圖1中展示了分布式模塊化UPS的系統架構。
 
 
圖1 分布式結構的模塊化UPS架構
 
　　分布式是早期模塊化UPS經常使用的一種架構。此類模塊化UPS系統層面上等價于數臺獨立的UPS直接并聯，其功率模塊利用小型UPS改造而成，可自主獨立工作，其特點是：①除整流、逆變的控制外，均流與邏輯切換也由內部控制單元控制;②內置容量與功率模塊容量一致的靜態旁路，在旁路模式時，由每個模塊內的靜態旁路共同承擔負載。
 
　　2)分布+集中式架構
 
　　與之相對應，圖2展示了另一類架構的模塊化UPS。
 
 
圖2 分布+集中式結構模塊化UPS架構
 
　　分布+集中式結構的模塊化UPS設備所有的功率模塊內置控制單元用于本模塊的整流器與逆變器控制，而將整個系統的均流及邏輯切換等功能從模塊內部控制單元中提取出來，由一個集中的控制模塊控制。為了消除可能引入的單點故障，該控制模塊及相應通訊總線均進行1+1冗余。當一個控制單元出現故障時，整個UPS系統中功率模塊可由另一處于熱備狀態的控制單元無縫接管系統控制，保障系統不間斷運行。同時，功率模塊內不再內置靜態旁路，系統配置一個靜態旁路模塊，其容量即為系統容量。

科華精衛系列閥控密封式鉛酸蓄電池

產品特點： 專為UPS應用設計，適用于金融、通信、電力、鐵路、 保險、交通、教育、政府、軍隊、制造、企業等系統

產品技術參數：

科華公司是集研發、生產、銷售和服務于一體的專業電源廠商，是“國家火炬計劃項目”的承擔者，是國家科技部認定的“國家級重點高新技術企業”，公司建立了以ISO9001國際質量管理為基礎的規模化生產體系，在UPS電源、直流電源模塊、逆變器、蓄電池等領域處于領先地位，已成為國內最具規模的現代化電源產品制造商之一。
精衛系列閥控密封式鉛酸蓄電池專為UPS應用設計，性能優越、技術成熟，具有安全、可靠、維護省力等特點，廣泛應用于金融、通信、電力、鐵路、保險、交通、教育、政府、軍隊、制造、企業等系統。

免維護的專業設計
采用高可靠的專業閥控密封式設計，有效確保電池不漏（滲）液、無酸霧、不腐蝕，并在充電時產生的氣體基本被吸收還原成電解液，在使用時無需加水、補液和測量電解液比重。

超長的使用壽命
獨有配方的板柵和合金設計，有效抵抗極板腐蝕；卓越的大電流放電特性，可靠的快速充電性能，優越的深度放電恢復能力，確保電池的使用壽命。浮充設計壽命可達6年以上。

極小的自放電電流
采用優質高純度材料設計，自放電電流極小，自放電所造成的容量損失每月小于4％，減輕客戶電池存儲時的維護工作。
 

極寬的工作溫度范圍
電池可以在-20℃～+50℃甚至更寬范圍的溫度條件下工作，電池的內阻比常規電池小的多，在-20℃～+50℃的溫度范圍內進行大電流放電，其輸出功率比同規格的傳統式開口電池高。

良好的批量一致性
領先的設計技術和100％氣密性、電壓、容量和安全性能檢驗，保證了大批量生產的電池具有良好的一致性，特別適合于需要多節電池串聯使用的場合，例如UPS電源后備電池組、逆變器后備電池組等。

合理的安裝和結構設計
最新國際化的極柱設計和緊湊的整體結構設計，方便安裝和拆卸，易于維護，大大節省用戶成本。
 

項目	技術指標
額定電壓（Vdc）	12
浮充充電電壓（Vdc）	13.625±0.15
均充充電電壓（Vdc）	14.2±0.15
容量保存率（％/月）	＞96％
浮充設計壽命（年）	6
工作溫度(℃)	-20 ～+50
相對濕度	0～95％，無冷凝

科華UPS電源廠家教你UPS電源正確使用方法及維護   
 
    ■正確的開關機順序
 
　　為了避免負載在啟動瞬間產生的沖擊電流對科華UPS造成損壞，在使用時應首先給UPS供電，使其處于旁路工作狀態，然后再逐個打開負載，這樣就避免了負載電流對UPS的沖擊，使UPS的使用壽命得以延長。關機順序可以看做是開機順序的逆過程，首先逐個關閉負載，再將UPS關閉。
 
　  ■開機前注意事項
 
　　在開機之前，首先需要確認輸入市電連線的極性是否正確，以確保人身安全。注意負載總功率不能大于UPS的額定功率。應避免UPS工作在過載狀態下，以保證UPS能夠正常工作。
 
      ■使用環境要求
 
UPS電源使用環境的溫度要求在0-40℃，相對濕度30%-90%，海拔高度＜1000米。如果溫度低于0℃或者受潮，UPS電源絕緣性能會下降，就容易引起短路；同時也可能造成UPS電源與其他設備的連接器、電器連接螺絲、元件管腳、鋤頭、焊點等腐蝕生銹。另外，索瑞德UPS具有超強的環境適應性，故障率低；適應在高溫，潮濕、鹽堿、腐蝕性氣體、震動等惡環境下仍能保持穩定性能、極大降低設備故障率。
 
      ■電池維護
 
　　UPS的電池組會存在自放電現象，如果長期放置不用會導致電池組的損壞，因此需要定期進行充放電。如果使用的是免維護的吸收式電解液系統電池，在正常使用時不會產生任何氣體，但是如果用戶使用不當而造成了電池組過量充電就會產生氣體，并出現電池組內壓增大的情況，嚴重時會使電池鼓漲、變形、漏液甚至破裂，用戶如果發現這種現象應立即更換電池組。索瑞德企業的UPS電源擁有充電保護功能，超強輸出過載及短路能力、確保系統穩定性和極限狀態下的系統安全、智能化電池管理，自動維護電池，延長使用壽命。
 
        ■注意安全
 
　　由于UPS的電池組電壓很高，對人體存在一定的電擊危險，所以在裝卸導電連接條和輸出線時應具有安全保障，采用的工具應絕緣，特別是輸出接點更應該有防止觸電的設置。