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:次
UPS不間斷電源電池如何提高工作效率?改革開放以來,我國電力系統的建設存在無法滿足各行業快速發展的要求,尤其是近年來出現的全國性電力供應不足,導致大面積的拉閘限電,嚴重限制了數字化建設的步伐和質量。因此,系統工程師在做數字化系統設計時必須充分考慮電源系統的可靠性。目前比較可靠的方法就是采用高質量的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%的效率發展到現在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?
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產品之時,客戶的第一關注點必然是可靠性。對UPS電源來說,更高的效率意味著更低的發熱量,根據阿列紐斯理論(Arrheniustheory),認為溫度每上升10℃,電子產品(例如電容、半導體器件)的壽命減半,發熱量的降低將對器件內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內部溫度的主要因素之一,還要綜合考慮機器本身的散熱設計。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,以保障內部溫度在可接受的范圍之內。
2、響應國家節能減排政策
2013年初,工信部聯合五部委共同出臺《關于數據中心建設布局的指導意見》[工信部聯通(2013)13號],要求新建數據中心PUE值達到1.5以下,原有改造的數據中心PUE值下降到2以下;而UPS系統的損耗是數據中心能耗的主要組成部分,大約占到數據中心能耗的6%~10%,數據中心要做到較低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、客戶節約電費的需求
一般來說UPS效率每提高一個百分點可節約10%~20%的電能費用,可見高效UPS給企業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。得出以下結論:讓UPS始終工作在效率最高負載區間,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
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因為供配電系統不易改造,機房在規劃時會考慮到未來3~5年的業務擴容,常常需要提前規劃好擴容容量的供配電系統;
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為保障可靠性,供配電系統需要冗余配置,常采用N+1配置,部分核心負載甚至采用2N或2(N+1)配置,保證供配電系統任何一條線路出現問題時都不會導致負載掉電。
③降低器件損耗
UPS不間斷電源所用的半導體器件主要為IGBT、二極管以及MOSFET。由于自身結構和工作特性不同,器件損耗構成各有不同。
UPS電源的工作環境
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內部的工作電路就會散熱不良,長期以往自然就容易出現故障了。
其次,UPS也害怕潮濕,畢竟UPS內部也有電子線路,電子線路中的各個元器件在潮濕環境中長期工作時,其電氣性能會逐步下降,而且還有可能產生漏電現象,引發火災事故。
第三,UPS對環境溫度也十分敏感,高于40℃的環境或低于0℃的環境會使它的工作“積極性”不高,特別是它的“潛能”得不到充分發揮。
第四,UPS所處環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境中工作的話,UPS的使用壽命將大大縮短!
當今業界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界一直持續追求的,選用優質器件、更優的拓撲是提升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,不同廠家的電池壽命大不一樣。在選用UPS產品之時,客戶的第一關注點必然是可靠性。對UPS電源來說,更高的效率意味著更低的發熱量。UPS電源鋰電池,質量可靠,穩定性強,是用戶選擇的首要之選。