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UPS不間斷電源電池如何提高工作效率

來(lái)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(kāi)放以來(lái),我國(guó)電力系統(tǒng)的建設(shè)存在無(wú)法滿足各行業(yè)快速發(fā)展的要求,尤其是近年來(lái)出現(xiàn)的全國(guó)性電力供應(yīng)不足,導(dǎo)致大面積的拉閘限電,嚴(yán)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(jì)時(shí)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(biāo)。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(diǎn)錯(cuò)的工作效率呢?

UPS電源.jpg

  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(shí),客戶的第一關(guān)注點(diǎn)必然是可靠性。對(duì)UPS電源來(lái)說(shuō),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(rèn)為溫度每上升10℃,電子產(chǎn)品(例如電容、半導(dǎo)體器件)的壽命減半,發(fā)熱量的降低將對(duì)器件內(nèi)部溫度的降低起到重要貢獻(xiàn),從而提高器件本身的壽命。

  當(dāng)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(jī)器本身的散熱設(shè)計(jì)。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(guó)家節(jié)能減排政策

  2013年初,工信部聯(lián)合五部委共同出臺(tái)《關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導(dǎo)意見(jiàn)》[工信部聯(lián)通(2013)13號(hào)],要求新建數(shù)據(jù)中心PUE值達(dá)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(yùn)行效率更高的UPS。圖1給出了不同類型UPS對(duì)PUE貢獻(xiàn)的差異。

  3、客戶節(jié)約電費(fèi)的需求

  一般來(lái)說(shuō)UPS效率每提高一個(gè)百分點(diǎn)可節(jié)約10%~20%的電能費(fèi)用,可見(jiàn)高效UPS給企業(yè)帶來(lái)的收益是很可觀的。

  4、負(fù)載率對(duì)效率的影響

  負(fù)載率對(duì)UPS的效率影響很大。一般情況下,UPS的效率會(huì)隨著負(fù)載率的提高而提高,并且會(huì)在負(fù)載率達(dá)到70%時(shí)達(dá)到效率最高點(diǎn)。得出以下結(jié)論:讓UPS始終工作在效率最高負(fù)載區(qū)間,是提升UPS效率的可行手段。然而實(shí)際場(chǎng)景中,存在以下因素,使得UPS負(fù)載率無(wú)法工作在最佳負(fù)載區(qū)間,甚至存在負(fù)載率極低,導(dǎo)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?yàn)楣┡潆娤到y(tǒng)不易改造,機(jī)房在規(guī)劃時(shí)會(huì)考慮到未來(lái)3~5年的業(yè)務(wù)擴(kuò)容,常常需要提前規(guī)劃好擴(kuò)容容量的供配電系統(tǒng);

  ②冗余配置

  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(fù)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(wèn)題時(shí)都不會(huì)導(dǎo)致負(fù)載掉電。

 ?、劢档推骷p耗

  UPS不間斷電源所用的半導(dǎo)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(ài)干凈,對(duì)灰塵特別“感冒”,要知道UPS長(zhǎng)期在灰塵漫舞的環(huán)境中工作時(shí),很容易“生病”,這是因?yàn)榛覊m會(huì)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(shí)間一長(zhǎng)UPS內(nèi)部的工作電路就會(huì)散熱不良,長(zhǎng)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(gè)元器件在潮濕環(huán)境中長(zhǎng)期工作時(shí),其電氣性能會(huì)逐步下降,而且還有可能產(chǎn)生漏電現(xiàn)象,引發(fā)火災(zāi)事故。

  第三,UPS對(duì)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(huì)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(qiáng)磁場(chǎng)包圍之中,也就是說(shuō)不能將它與具有強(qiáng)磁特性的設(shè)備放置在一起,因?yàn)閁PS先天的防磁能力十分有限,如果長(zhǎng)時(shí)間在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境中工作的話,UPS的使用壽命將大大縮短!

  當(dāng)今業(yè)界UPS最高效率普遍可以達(dá)到96%甚至更高,但是提升UPS電源效率仍然是整個(gè)業(yè)界一直持續(xù)追求的,選用優(yōu)質(zhì)器件、更優(yōu)的拓?fù)涫翘嵘齍PS效率的可靠途徑,同時(shí)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(shí),客戶的第一關(guān)注點(diǎn)必然是可靠性。對(duì)UPS電源來(lái)說(shuō),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(qiáng),是用戶選擇的首要之選。

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