艾默生ups電源長機(jī)

提高艾默生UPS電源工作能效的方法

當(dāng)前數(shù)據(jù)機(jī)房艾默生UPS電源系統(tǒng)的工作模式為雙變換在線工作模式，本來的目的是通過"AC-DC和DC-AC的雙變換"給IT負(fù)載提供穩(wěn)定的凈化電源。但是在這一模式下，UPS的效率很低，通常滿載工作效率僅90~95%（視UPS結(jié)構(gòu)的不同），如果對于當(dāng)前數(shù)據(jù)機(jī)房普遍采用的2N電源系統(tǒng)架構(gòu)，其正常工作的大負(fù)載率僅為40%左右，在這一負(fù)載率下，UPS的工作效率也相應(yīng)降低，通常約為85~94%左右，這導(dǎo)致了能源的浪費(fèi)并降低了整個數(shù)據(jù)中心的PUE指標(biāo)。

根據(jù)上一節(jié)的分析，IT負(fù)載自身的輸入電源具有"AC-DC、DC-AC、AC-AC和AC-DC的四個變換級"，而且其變換的頻率是當(dāng)前所有UPS的開關(guān)變換頻率的10~20倍以上，因此其變換輸出的精度也幾乎是UPS的10～20倍，而且IT電源自身也允許輸入交流電源在一定范圍內(nèi)波動，可見在絕大部分的工作時間內(nèi)，UPS的雙變換對于IT負(fù)載來說是*沒有必要的多余重復(fù)，這就如同一個十歲的孩子不再需要預(yù)先嚼細(xì)的食物一樣。其次，從數(shù)據(jù)中心機(jī)房的輸入供電系統(tǒng)看，通常都配置了的大容量10KV/380V隔離變壓器、補(bǔ)償電容柜、防雷防浪涌抑制器等，其輸入市電的品質(zhì)也得到了較好的保證。筆者曾對某企業(yè)數(shù)據(jù)中心的輸入市電進(jìn)行了長達(dá)三個月的電能質(zhì)量檢測，測量結(jié)果看出市電的電能質(zhì)量，其電壓純凈度、穩(wěn)定度，頻率穩(wěn)定度及其它干擾、瞬時電壓畸變等的數(shù)據(jù)甚至優(yōu)于UPS供電輸出。

所以，在這樣的市電及IT負(fù)載電源背景下，為了進(jìn)一步提高節(jié)能水平，考慮對數(shù)據(jù)中心機(jī)房UPS供電系統(tǒng)引入效率高達(dá)99%的綠色休眠技術(shù)，并依據(jù)輸入市電的品質(zhì)設(shè)置自動分級運(yùn)行模式，直接用IT負(fù)載內(nèi)部電源的"高精度四變換"代替艾默生UPS電源的"雙變換"，消除多余的"重復(fù)變換"，是*可行和必要的。

艾默生ups電源長機(jī)

注意艾默生UPS電源中蓄電池的維護(hù)工作

艾默生UPS電源中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時均已調(diào)試到額定值，而放電電流的大小是隨著負(fù)載的增大而增加的，使用中應(yīng)合理調(diào)節(jié)負(fù)載，比如控制微機(jī)等電子設(shè)備的使用臺數(shù)。一般情況下，負(fù)載不宜超過UPS額定負(fù)載的60%.在這個范圍內(nèi)，電池的放電電流就不會出現(xiàn)過度放電。

閥控式免維護(hù)密封鉛酸蓄電池已在大、中、小型UPS中廣泛使用,占據(jù)UPS總成本的1/4～1/2。據(jù)調(diào)查,正常使用蓄電池的壽命一般在5年左右,在使用末期約有50%左右的UPS故障與蓄電池有關(guān)。蓄電池的失效主要表現(xiàn)為個別電池存在落后或電池浮充電壓低,備電時間短(容量不足),需要電池啟動的UPS當(dāng)市電異常后不能帶載啟動等。為保障UPS系統(tǒng)的正常運(yùn)行,特別是針對蓄電池的狀況制定合理的維護(hù)方案是必要的。

艾默生UPS電源因長期與市電相連，在供電質(zhì)量高、很少發(fā)生市電停電的使用環(huán)境中，蓄電池會長期處于浮充電狀態(tài)，日久就會導(dǎo)致電池化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的活性降低，加速老化而縮短使用壽命。因此，一般每隔2-3個月應(yīng)*放電一次，放電時間可根據(jù)蓄電池的容量和負(fù)載大小確定。一次全負(fù)荷放電完畢后，按規(guī)定再充電8小時以上。

進(jìn)行在線式測量法和核對性容量試驗時,對于本身具備蓄電池放電測試功能的UPS設(shè)備,需要開啟蓄電池放電檢測功能對蓄電池進(jìn)行放電試驗。對于沒有該功能的UPS,需要關(guān)斷其交流輸入電源,進(jìn)行放電試驗。

在實際使用過程中,后備式UPS由市電供電向逆變供電的切換時間要求小于7ms,一般設(shè)計為4～5ms。當(dāng)市電供電異常,蓄電池必須在小于4～5ms時間內(nèi)輸出負(fù)載所需的電流。如電池組中存在失效的電池,可能滿足以上端電壓和容量的要求,但在大電流放電時不合格,這種情況屬于存在隱患,電池已處于不合格狀態(tài)。由于蓄電池瞬間輸出大電流的特性只有在關(guān)閉市電時才能測試,因而在不清楚電池性能的情況下測試是有風(fēng)險的,一般不建議進(jìn)行這種檢測。

目前大中型UPS電源配備的蓄電池數(shù)量，從3只到80只不等，甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構(gòu)成電池組，以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續(xù)不斷的運(yùn)行使用中，因性能和質(zhì)量上的差別，個別電池性能下降、儲電容量達(dá)不到要求而損壞是難免的。當(dāng)電池組中某個/些電池出現(xiàn)損壞時，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)對每只電池進(jìn)行檢查測試，排除損壞的電池。更換新的電池時，應(yīng)該力求購買同廠家同型號的電池，禁止防酸電池和密封電池、不同規(guī)格的電池混合使用。

在中大型艾默生UPS電源中一般配備有監(jiān)控儀,通過監(jiān)控設(shè)定浮充電壓的上下限,做到隨時監(jiān)控電池的健康狀態(tài),發(fā)現(xiàn)異常及時進(jìn)行處理。