電池管及配電管理技術
UPS都配備了電池,往往用戶在電池組上的投資往往占整個UPS系統(tǒng)投資很大比例,甚至超過UPS本身的投資,而電池的使用年限明顯低于UPS主機的年限。由于電池主要材料是重金屬鉛、硫酸和不易分解的塑料,都會對環(huán)境造成嚴重的污染。因此減少電池使用數(shù)量,延長電池循環(huán)使用壽命,不僅是節(jié)省直接和間接的電池投資,而且減少整個機房對社會環(huán)境的污染。所以UPS可以通過以下幾個技術實現(xiàn)電池的節(jié)能。
a) 并機共用電池組功能。共用電池組原理是通過特殊的整流器控制及故障隔離技術,使并機系統(tǒng)中的兩臺或多臺UPS的整流同步、母線均流,使系統(tǒng)中的各臺UPS母線可直接并聯(lián),然后將滿足系統(tǒng)后備時間要求的電池并聯(lián)后接入并聯(lián)母線系統(tǒng)中,實現(xiàn)電池的共享,減少電池投資。以1+1為例,傳統(tǒng)的UPS方案,系統(tǒng)后備1小時,考慮其中一臺UPS故障時,UPS2的電池不能為UPS1使用,所以UPS1和UPS2必需各配置1套1小時的電池組,才能保障系統(tǒng)在斷電后還能備用1小時。采用共用電池組方案后,因為UPS1故障后,系統(tǒng)中的電池仍能為UPS2提供能量,所以整個系統(tǒng)僅需配置1套1小時電池即可。不僅節(jié)省了電池直接投資,同時也節(jié)約機房在空間、承重及空調(diào)等方面的投資,也降低了對環(huán)境的污染。

b) 智能電池管理技術。影響電池壽命的因素有很多,主要包括溫度、充電、放電、循環(huán)次數(shù)等。如果能夠?qū)ι鲜鰩讉因素進行合適的處理,可以大大延時電池是使用壽命,延長電池更換周期,節(jié)約電池投資。UPS的智能電池管理技術主要包括,電池均浮充管理(均浮充控制)、充電溫度補償、智能放電截止電壓控制,除此之外還應具備電池定期自動檢測和電池漏液檢測功能。另外還可以選擇輸入電壓范圍較寬的UPS,減少電池放電次數(shù)。通過上述幾種技術,可大幅度延長電池壽命2~3年。
c) 智能UPS配電管理技術。原理是通過偵測UPS電池電壓或者設備供電時間,實現(xiàn)對機房中不同等級負載的多次下電保護功能,減少電池投資、提高電池使用率。智能UPS配管理技術主要有兩種方案,包括軟件實現(xiàn)方式及硬件實現(xiàn)方式。以臺達UPS為例,其軟件方式是在UPS監(jiān)控網(wǎng)絡中,在負載服務器安裝Delta Shutdown Agent關機代理程序,當市電異常并滿足電池電壓或者定時條件時,關機代理會自動保存系統(tǒng)程序,然后關閉服務器。
硬件方式UPS輸出配置一個智能配電屏,通過PLC偵測UPS電池電壓或定時要求,當滿足上述條件時,智能配電屏根據(jù)設定分時關斷某路輸出。目前此方案已經(jīng)在國內(nèi)多條地鐵的UPS供電系統(tǒng)中實現(xiàn)應用。
六、 結束語
數(shù)據(jù)中心節(jié)能必需從上至下,或者從基礎設施到核心設備抓起,UPS是整個交流供電環(huán)節(jié)的核心所在,做好UPS的節(jié)能不僅可以節(jié)約大筆的設備投資和維護費用,同時也大幅降低了后期的運行成本。當然,UPS節(jié)能需要用戶和廠家共同推進,目前UPS廠家已經(jīng)紛紛推出了各自的產(chǎn)品或方案,客戶只需量身規(guī)劃即可。
