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模塊化UPS電源構(gòu)成及優(yōu)缺點(diǎn),你了解嗎?

來源:存能電氣  日期:2019-01-16 13:36  瀏覽量:

  模塊化UPS電源構(gòu)成及優(yōu)缺點(diǎn),你了解嗎?模塊化UPS電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極具彈性,功率模塊的設(shè)計(jì)概念是在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可隨意移除和安裝而不影響系統(tǒng)的運(yùn)行及輸出,使投資規(guī)劃實(shí)現(xiàn)“隨需擴(kuò)展”,讓用戶隨業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)成長(zhǎng)”,既滿足了后期設(shè)備的隨需擴(kuò)展,又降低了初期購(gòu)置成本。

  模塊化UPS電源的結(jié)構(gòu)構(gòu)成:

模塊化UPS電源.jpg

  模塊化UPS電源是由機(jī)架、UPS功率模塊、靜態(tài)開關(guān)模塊、顯示通信模塊以及電池組構(gòu)成。

  1、功率模塊:包括傳統(tǒng)UPS的整流、充電、逆變以及相關(guān)控制電路等部分組成。

  2、靜態(tài)開關(guān)模塊:UPS處于過載時(shí)的共用供電通道,是由雙向可控硅和控制電路組成。

  3、顯示通信模塊:作為人機(jī)對(duì)話和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控的平臺(tái)。

  模塊化UPS電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)解析:

  整流器:整流器是一個(gè)整流裝置,簡(jiǎn)單的說就是將交流(AC)轉(zhuǎn)化為直流(DC)的裝置。它有兩個(gè)主要功能:第一,將交流電(AC)變成直流電(DC),經(jīng)濾波后供給負(fù)載,或者供給逆變器;第二,給蓄電池提供充電電壓。因此,它同時(shí)又起到一個(gè)充電器的作用;

  逆變器:通俗的講,逆變器是一種將直流電(DC)轉(zhuǎn)化為交流電(AC)的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成;

  蓄電池:蓄電池是模塊化UPS用來作為儲(chǔ)存電能的裝置,它由若干個(gè)電池串聯(lián)而成,其容量大小決定了其維持放電(供電)的時(shí)間。其主要功能是:1、市電正常時(shí),將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部。2、市電故障時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載;

  靜態(tài)開關(guān):靜態(tài)開關(guān)又稱靜止開關(guān),它是一種無(wú)觸點(diǎn)開關(guān),是用兩個(gè)可控硅(SCR)反向并聯(lián)組成的一種交流開關(guān),其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉(zhuǎn)換型和并機(jī)型兩種。轉(zhuǎn)換型開關(guān)主要用于兩路電源供電的系統(tǒng),其作用是實(shí)現(xiàn)從一路到另一路的自動(dòng)切換;并機(jī)型開關(guān)主要用于并聯(lián)逆變器與市電或多臺(tái)逆變器。

  模塊化UPS中的蓄電池在市電正常供電時(shí)處于充電狀態(tài)。一旦市電中斷,蓄電池立即將儲(chǔ)存的直流電輸出給逆變器逆變成交流電供給計(jì)算機(jī)設(shè)備,保持對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備供電的連續(xù)性。一般情況下,中小功率后備式模塊化UPS靠蓄電池維持供電的時(shí)間在10~30min左右。

  模塊化UPS電源優(yōu)點(diǎn):

 ?、薄澳K化冗余并聯(lián)”技術(shù)避免了資源浪費(fèi)

  在行業(yè)用戶的信息網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)建設(shè)中,經(jīng)常會(huì)對(duì)高端UPS的容量產(chǎn)生錯(cuò)誤的、或是過低或是過高的預(yù)計(jì),其結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致采購(gòu)成本過高、無(wú)法滿足負(fù)載需要或造成資源、空間及能源浪費(fèi)等情況。模塊化UPS電源通過可擴(kuò)充的模塊結(jié)構(gòu)有效解決了這一問題,它可以幫助用戶在未來發(fā)展不明確的情況下分階段進(jìn)行建設(shè)和投資。

 ?、哺甙踩⒁拙S護(hù)的熱插拔技術(shù)突破了應(yīng)用瓶頸

  傳統(tǒng)高端UPS在日常維護(hù)、設(shè)備維護(hù)期間均需要采取轉(zhuǎn)旁路的方式,而負(fù)載在這種情況下是不受UPS保護(hù)的。因此,如果此時(shí)發(fā)生電源中斷、過載等故障,將會(huì)造成嚴(yán)重的損失,并且其維修過程相對(duì)繁瑣,不利時(shí)效。模塊化UPS系統(tǒng)中采用的熱插拔技術(shù)可以允許單體模塊在不需停電的前提下任意進(jìn)入或退出并聯(lián)單元,從而實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)系統(tǒng)的在線維護(hù),同時(shí)無(wú)需專門的儀器或技術(shù)即可進(jìn)行。

 ?、畴娫聪辔欢嘀萍夹g(shù)降低了采購(gòu)和管理成本

  統(tǒng)高端UPS的電源輸入與輸出相位是固定的,因此用戶在進(jìn)行供電系統(tǒng)建設(shè)時(shí),經(jīng)常會(huì)為了顧全不同的相位及容量而增加UPS的數(shù)量。在模塊UPS電源系統(tǒng)下,則可以采用電源相位多制技術(shù)來改變過往單一性造成的制約,用戶無(wú)需再考慮如何采購(gòu)不同相位或容量的UPS產(chǎn)品來適應(yīng)系統(tǒng)的需要。

  模塊化UPS缺點(diǎn):

模塊化UPS.jpg

  普及應(yīng)用還需突破價(jià)格關(guān),模塊化UPS由于要便于單體更換操作,模塊的體積重量都較小。

  模塊化UPS發(fā)展的難點(diǎn)主要集中在功率密度的提高和并聯(lián)數(shù)量的增加及降低價(jià)格三個(gè)方面。受到體積的限制,在UPS模塊功率加大的情況下,散熱就成了大問題。為了能達(dá)到安全工作的目的,模塊化UPS不但采用原有的被動(dòng)式散熱、主動(dòng)式散熱、軸流式散熱和風(fēng)道導(dǎo)流式散熱技術(shù),還引入了熱管式散熱。

  在實(shí)際應(yīng)用中,所有UPS的輸出阻抗不可能一樣,加之各逆變器的輸出電壓和市電電壓鎖相都具有正負(fù)誤差,則各個(gè)模塊化UPS電源的電壓既有相位差又有幅值差,這些都限制了并聯(lián)臺(tái)數(shù)的增加,進(jìn)而限制了整機(jī)功率的提高。

  未來展望:未來,隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)UPS系統(tǒng)需求的不斷提高。像貿(mào)易的交流催生了集裝箱技術(shù),集裝箱技術(shù)引發(fā)了全球運(yùn)輸業(yè)革命性的變革一樣,模塊化UPS電源必將引起不間斷電源新的革命,進(jìn)而成為未來UPS系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。

  總的來說,模塊化UPS電源安裝簡(jiǎn)單,擴(kuò)容方便,節(jié)約投資;并聯(lián)冗余,運(yùn)行穩(wěn)定,可靠性高;維修方便,在線處理,可用性高。模塊化UPS是數(shù)據(jù)中心不可缺少的一部分。

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