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UPS不間斷電源電池如何提高工作效率

來源:存能電氣  日期:2019-07-30 11:21  瀏覽量:

  UPS不間斷電源電池如何提高工作效率?改革開放以來,我國電力系統(tǒng)的建設(shè)存在無法滿足各行業(yè)快速發(fā)展的要求,尤其是近年來出現(xiàn)的全國性電力供應(yīng)不足,導致大面積的拉閘限電,嚴重限制了數(shù)字化建設(shè)的步伐和質(zhì)量。因此,系統(tǒng)工程師在做數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計時必須充分考慮電源系統(tǒng)的可靠性。目前比較可靠的方法就是采用高質(zhì)量的UPS電源。除了可靠以外,高效就是UPS不間斷電源一直追求的目標。從80%的效率發(fā)展到現(xiàn)在95%以上的效率,究竟如何提高UPS不間斷電源點錯的工作效率呢?

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  提高UPS不間斷電源工作效率的原因

  1、可靠性的需求

  在選用UPS產(chǎn)品之時,客戶的第一關(guān)注點必然是可靠性。對UPS電源來說,更高的效率意味著更低的發(fā)熱量,根據(jù)阿列紐斯理論(Arrheniustheory),認為溫度每上升10℃,電子產(chǎn)品(例如電容、半導體器件)的壽命減半,發(fā)熱量的降低將對器件內(nèi)部溫度的降低起到重要貢獻,從而提高器件本身的壽命。

  當然,高效只是影響UPS內(nèi)部溫度的主要因素之一,還要綜合考慮機器本身的散熱設(shè)計。但是,效率越低往往意味著需要在成本、可靠性或工作溫度等方面作犧牲,以保障內(nèi)部溫度在可接受的范圍之內(nèi)。

  2、響應(yīng)國家節(jié)能減排政策

  2013年初,工信部聯(lián)合五部委共同出臺《關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導意見》[工信部聯(lián)通(2013)13號],要求新建數(shù)據(jù)中心PUE值達到1.5以下,原有改造的數(shù)據(jù)中心PUE值下降到2以下;而UPS系統(tǒng)的損耗是數(shù)據(jù)中心能耗的主要組成部分,大約占到數(shù)據(jù)中心能耗的6%~10%,數(shù)據(jù)中心要做到較低PUE,必須選擇運行效率更高的UPS。圖1給出了不同類型UPS對PUE貢獻的差異。

  3、客戶節(jié)約電費的需求

  一般來說UPS效率每提高一個百分點可節(jié)約10%~20%的電能費用,可見高效UPS給企業(yè)帶來的收益是很可觀的。

  4、負載率對效率的影響

  負載率對UPS的效率影響很大。一般情況下,UPS的效率會隨著負載率的提高而提高,并且會在負載率達到70%時達到效率最高點。得出以下結(jié)論:讓UPS始終工作在效率最高負載區(qū)間,是提升UPS效率的可行手段。然而實際場景中,存在以下因素,使得UPS負載率無法工作在最佳負載區(qū)間,甚至存在負載率極低,導致UPS效率極低的情況。

  提高UPS不間斷電源電池工作效率的方法

  ①超前規(guī)劃

  因為供配電系統(tǒng)不易改造,機房在規(guī)劃時會考慮到未來3~5年的業(yè)務(wù)擴容,常常需要提前規(guī)劃好擴容容量的供配電系統(tǒng);

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  為保障可靠性,供配電系統(tǒng)需要冗余配置,常采用N+1配置,部分核心負載甚至采用2N或2(N+1)配置,保證供配電系統(tǒng)任何一條線路出現(xiàn)問題時都不會導致負載掉電。

 ?、劢档推骷p耗

  UPS不間斷電源所用的半導體器件主要為IGBT、二極管以及MOSFET。由于自身結(jié)構(gòu)和工作特性不同,器件損耗構(gòu)成各有不同。

  UPS電源的工作環(huán)境

  首先,UPS十分愛干凈,對灰塵特別“感冒”,要知道UPS長期在灰塵漫舞的環(huán)境中工作時,很容易“生病”,這是因為灰塵會悄悄地“鉆”到UPS的控制框中,并直接覆蓋在它的電子線路中,時間一長UPS內(nèi)部的工作電路就會散熱不良,長期以往自然就容易出現(xiàn)故障了。

  其次,UPS也害怕潮濕,畢竟UPS內(nèi)部也有電子線路,電子線路中的各個元器件在潮濕環(huán)境中長期工作時,其電氣性能會逐步下降,而且還有可能產(chǎn)生漏電現(xiàn)象,引發(fā)火災事故。

  第三,UPS對環(huán)境溫度也十分敏感,高于40℃的環(huán)境或低于0℃的環(huán)境會使它的工作“積極性”不高,特別是它的“潛能”得不到充分發(fā)揮。

  第四,UPS所處環(huán)境不能處于強磁場包圍之中,也就是說不能將它與具有強磁特性的設(shè)備放置在一起,因為UPS先天的防磁能力十分有限,如果長時間在強磁場環(huán)境中工作的話,UPS的使用壽命將大大縮短!

  當今業(yè)界UPS最高效率普遍可以達到96%甚至更高,但是提升UPS電源效率仍然是整個業(yè)界一直持續(xù)追求的,選用優(yōu)質(zhì)器件、更優(yōu)的拓撲是提升UPS效率的可靠途徑,同時模塊化UPS智能休眠等特性可以讓UPS工作在最佳效率區(qū)間。

  影響UPS電源電池可靠性的因素很多,即使UPS使用的是同樣的電池技術(shù),不同廠家的電池壽命大不一樣。在選用UPS產(chǎn)品之時,客戶的第一關(guān)注點必然是可靠性。對UPS電源來說,更高的效率意味著更低的發(fā)熱量。UPS電源鋰電池,質(zhì)量可靠,穩(wěn)定性強,是用戶選擇的首要之選。

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