艾默生UPS电源GXE-06k00TL1102C00外接电池
UPS工作方式
1、正常运行方式
不断电系统的供电原理是当市电正常时,机器会将市电的交流电转换为直流电,而后对电池充电,以备电力中断时使用;这里跟各位强调的是不断电系统并不是停电时才会动作,像是遇到电压过低或过高、瞬间突波等,足以影响设备正常运转的电力品质时,不断电系统均会动作,提供设备稳定且干净的电力。
当市电正常供电时,市电经滤波回路后,分为两个回路同时动作,其一是经由充电回路对电池组充电,另一个则是经整流回路,作为逆变器的输入,再经过逆变器的转换提供电力给负载使用;由此可知,在线式不断电系统的输出完全由逆变器来供应,因此不论市电电力品质如何,其输出均是稳定而不受任何影响。
目前数据中心都是采用的机架/柜式服务器。很大程度上也推动了机柜技术的飞速发展。机柜才用UPS电源,专业化的服务和高科技的技术手段,让你的机柜不断走向标准化,而且让机柜的电影承重能力越来越强,机柜在一定的程度上灵活性也越来越大,UPS电源在设备上的机柜已经成为数据中心建设的基本模式,让机柜的稳定性更加好,
在数据中心当中,机柜不仅仅是保护IT核心设备的重要的基础设施,机柜在服务器等高密度IT设备的采用也是这种电源,同时散热性也获得不断的提升,机柜监控技术也随之获得发展。必然带来机柜内部发热量的大大增加。可以说是改善整个数据中心能效的重要一步。改善机柜系统的能效首先就要重视机柜的散热系统。
机柜本身就是一个数据中心的缩影。除了外部的机房精密空调系统之外,机柜本身的散热性能对于整个数据中心散热性能、从而对于减少散热能耗具有重要意义。这就是ups电源在机柜中所扮演的重要角色。
2、电池工作方式
一旦市电发生异常时,将储存于电池中的直流电转换为交流电,此时逆变器的输入改由电池组来供应,逆变器持续提供电力,供给负载继续使用,达到不断电的功能。不断电系统的电力来源是电池,而电池的容量是有限的,因此不断电系统不会像市电一般无限制的供应,所以不论多大容量的不断电系统,在其满载的的状态下,其所供电的时间必定有限,若要延长放电时间,须购买长时间型不断电系统。
3、旁路运行方式
当在线式UPS超载、旁路命令(手动或自动)、逆变器过热或机器故障,UPS一般将逆变输出转为旁路输出,即由市电直接供电。由于旁路时,UPS输出频率相位需与市电频率相位相同,因而采用锁相同步技术确保UPS输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式,解决了旁路切换时间问题,真正做到了不间断切换,控制电路复杂,一般应用在中大功率UPS上。如果在过载时,必须人为减少负载,否则旁路短路器会自动切断输出。
UPS容量一定时,设计时应尽可能让电池电压低,这样UPS电池寿命就越长,对于电池电压一定时,应选择数量少电压高原电池串联的电池,不要选择数量多电压低的原电池串联的电池。有些厂家UPS的电池电压比较高,这是因为容量一定时,电压越高,电流就越小,就可选用较细的导线和功率较小的半导体,从而降低UPS成本。容量1KVA左右的UPS的电池电压一般为24 ̄96V。这种容量等级的APCUPS如Smart-UPS1250电池电压选择了低的24V。
APCUPS较低的电池电压相对延长了电池寿命,APCUPS电池寿命为3 ̄5年,而有些UPS的电池典型寿命只有1年!在UPS十年的使用期里,更换电池的成本比UPS本身售价高出两倍!虽然这类UPS设计比较容易,成本也较低,但“潜在的”更换电池则成本很高。
电池纹波电流影响电池可靠性
理想情况下,为了延长UPS电池寿命,应让电池总保持在“浮”充电或恒压充状态。这种状态下充满电的电池会吸收很小的充电器电流,它称为“浮”或“自放电”电流。尽管电池厂商如此推荐,有些UPS的设计(很多在线式)使电池承受一些额外的小电流,称为纹波电流。纹波电流是当电池连续地向逆变器供电时产生的,因为据能量守恒原理,逆变器必须有输入直流电才能产生交流输出。这样电池形成了小充放电周期,充放电电流的频率是UPS输出频率(50或60Hz)的两倍。
4、旁路维护方式
当UPS进行检修时,通过手动旁路保证负载设备的正常供电,当维修操作完成后,重新启动UPS,UPS 转为正常运行。极低的维护率,MTTR为15分钟,极大地提高UPS可用性
5、整流器
整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用
5、逆变器
通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成;
7、UPS知识促成
普通后备式、APC在线互动式或后备/铁磁式UPS不会有纹波电流,其它设计的UPS会产生大小不等的纹波电流,这取决于具体的设计方法。只要检查一下UPS的结构图就能知道该UPS能否产生纹波电流。
如果在线式UPS的电池在充电器和逆变器之间,那么电池就会有纹波电流,这是普通的“双变换”UPS。
如果用截止二极管、继电器、变换器或整流器把电池与逆变器隔离开,那么电池就不会有纹波电流。当然这种设计的UPS不总是一直“在线”,所以这种UPS被称为“混合后备/在线式”UPS。