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　　(電池容量X電池工作電壓)/設(shè)備功率=可延長(zhǎng)時(shí)間(小時(shí))。
　　例如:1000VA 的UPS電源內(nèi)置12V電池7AH二只,帶400W的設(shè)備。
　　計(jì)算方法：電池容量7AHX電池工作電壓24V/設(shè)備功率400W=0.42小時(shí)，換算成分鐘約為：0.42X60=25分鐘左右。
　　UPS備用時(shí)間的長(zhǎng)短是由UPS的儲(chǔ)能裝置決定的，現(xiàn)在的UPS一般都用全密封的免維護(hù)鉛酸蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，電池容量的大小由“安時(shí)數(shù)（AH）”這個(gè)指標(biāo)反映，其含義是按規(guī)定的電流進(jìn)行放電的時(shí)間。相同電壓的電池，安時(shí)數(shù)大的容量大；相同安時(shí)數(shù)的電池，電壓高的容量大，通常以電壓和安時(shí)數(shù)共同表示電池的容量，如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。
　　后備式UPS一般內(nèi)置4AH或7AH的電池，其備用時(shí)間是固定的；在線式與在線互動(dòng)式UPS有內(nèi)置7AH電池的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型，也有外配大容量電池的長(zhǎng)效機(jī)型，用戶可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的備用時(shí)間而確定配備多大容量的電池。
　　蓄電池是UPS的重要組成部分，占有很大的價(jià)值比重，并且其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到UPS的正常使用，所以應(yīng)慎重選擇有質(zhì)量保證的正牌蓄電池。

目前大多數(shù)數(shù)據(jù)中心存在能耗較高,年耗電量超過(guò)全社會(huì)用電量的1.5%,電能使用效率(PUE)仍大于2.2,與國(guó)際先進(jìn)水平相比有較大差距,節(jié)能潛力巨大。同時(shí)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生大量的溫室氣體排放,消耗大量的水資源,其設(shè)備廢棄后造成較大污染,給資源和環(huán)境帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

2 傳統(tǒng)通信機(jī)房“光進(jìn)銅退”現(xiàn)狀

隨著傳統(tǒng)語(yǔ)音短信業(yè)務(wù)受到OTT(OverTheTop)的沖擊以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速崛起,運(yùn)營(yíng)商也將錨點(diǎn)拋向IDC業(yè)務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)行業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)、政府服務(wù)外包以及智慧城市等建設(shè)將給IDC服務(wù)行業(yè)未來(lái)幾年的發(fā)展帶來(lái)更廣闊的前景。預(yù)計(jì)到2016年,國(guó)內(nèi)IDC市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)548億元,年均增速超過(guò)30%。近年來(lái),通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對(duì)“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略的實(shí)施奠定了基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商已全面啟動(dòng)全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè),傳統(tǒng)的PSTN交換設(shè)備逐步被NGN軟交換和IMS替代,新設(shè)備的交換能力大幅提升,需要占據(jù)的空間減少,整改過(guò)后騰出的大量的通信機(jī)房數(shù)量較多、分布全國(guó)各地,為運(yùn)營(yíng)商IDC的建設(shè)提供了場(chǎng)地優(yōu)勢(shì)。加之利用自身網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)勢(shì),運(yùn)營(yíng)商依然會(huì)在IDC市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。

目前大部分IDC機(jī)房主要采用傳統(tǒng)UPS進(jìn)行集中供電,數(shù)據(jù)中心需要獨(dú)立的電力電池室,集中給機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備供電。隨著數(shù)值中心規(guī)模擴(kuò)大,供電負(fù)荷不斷上升,需要安裝多套大容量的不間斷電源系統(tǒng),從而導(dǎo)致電力電池室的占地面積越來(lái)越大,機(jī)房的有效使用面積越來(lái)越小。重資產(chǎn)的投入以及廉價(jià)租金也為IDC建設(shè)帶來(lái)了很大阻礙,運(yùn)營(yíng)商如何減少初始投資、快速部署實(shí)現(xiàn)盈利和降低運(yùn)營(yíng)成本等問題面臨諸多挑戰(zhàn)。

3 分布式電源的供電原理及優(yōu)勢(shì)

(1)供電原理

針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的UPS在IDC建設(shè)、應(yīng)用及維護(hù)過(guò)程中遇到的問題,提出對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)一款分布式機(jī)房電源——一種以磷酸鐵鋰電池為后備電源的分布式電源設(shè)備。該電源設(shè)備可以很方便地直接安裝在標(biāo)準(zhǔn)19英寸服務(wù)器機(jī)柜內(nèi),柜底部不超過(guò)2U空間位置,支持雙路市電輸入,后備時(shí)間1h左右。 特點(diǎn)是分布式供電,無(wú)需為該供電系統(tǒng)建設(shè)獨(dú)立的電力電池室,而且安裝維護(hù)方便,很適合運(yùn)營(yíng)商的IDC機(jī)房改造和中小型數(shù)據(jù)中心機(jī)房使用。如圖2所示。

分布式電源針對(duì)每一個(gè)機(jī)柜單獨(dú)提供后備電源,在市電正常情況下,分布式電源向服務(wù)器輸出交流電;當(dāng)市電不正常或中斷時(shí),分布式電源切換到電池供電狀態(tài),通過(guò)磷酸鐵鋰電池箱輸出220Vac電源,切換時(shí)間小于10ms,不會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器閃斷,從而保證設(shè)備的不間斷供電,如圖3所示。

　　(2)性能特點(diǎn)

①輸入功率因數(shù)達(dá)0.99以上無(wú)需外加任何濾波器,在各種線性或非線性、平衡與非平衡負(fù)載情況下,輸入功率因數(shù)達(dá)0.99以上。大大降低了輸入無(wú)功損耗,節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。

②用DSP技術(shù)的高性能機(jī)器

采用先進(jìn)的DSP芯片,高速實(shí)時(shí)檢測(cè)控制整流模塊和逆變模塊的工作狀況,同微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一起共同實(shí)現(xiàn)全數(shù)字控制技術(shù)。在生產(chǎn)調(diào)測(cè)時(shí),將設(shè)備的各種元器件內(nèi)置電氣參數(shù)預(yù)置在ROM中,消除了可調(diào)器件因運(yùn)輸震動(dòng)和老化產(chǎn)生漂移的隱患。

③操作簡(jiǎn)單,“一鍵開機(jī)”

操作顯示面板內(nèi)容簡(jiǎn)潔,按鍵功能標(biāo)示明確,真正做到“傻瓜”式操作面板,同時(shí)逆變開機(jī)也可以直接通過(guò)“ON”鍵即可完成。

④標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器與長(zhǎng)效機(jī)器電池箱一體化設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)架式設(shè)計(jì),可十分方便地安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)使用。

⑤ECO模式提供節(jié)能效果

在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式下,當(dāng)輸入市電在固定范圍內(nèi),直接由輸入市電向負(fù)載提供能量,逆變處于等待狀態(tài);當(dāng)輸入市電異常時(shí),立即轉(zhuǎn)為逆變供電。

ECO運(yùn)行模式可高效節(jié)能,效率不低于98%,降低用戶使用成本。

⑥快速安裝、維護(hù)體積小,重量輕,調(diào)試維護(hù)簡(jiǎn)單,配置靈活,可直接整機(jī)嵌入式安裝。

(3)優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)UPS供電系統(tǒng),分布式電源可靠性更高,故障發(fā)生時(shí)能夠降低故障范圍,同時(shí)供電距離縮短,回路阻抗降低,磷酸鐵鋰電池放電性能可以得到充分發(fā)揮,電纜的線徑將成倍減小,成本大大降低,可根據(jù)用電設(shè)備的不同要求及后備時(shí)間,合理配置電源。另外,采用分布式電源還可以提高資金利用率,具有快速部署、靈活配置的特點(diǎn),用多少建多少,無(wú)需一次投入,可以避免浪費(fèi),避免電池控制的壽命損耗及電源系統(tǒng)空置的折舊損耗。

另外傳統(tǒng)不間斷電源到貨周期長(zhǎng),安裝調(diào)試復(fù)雜;分布式電源可以實(shí)現(xiàn)快速部署,安裝和配套方式靈活,適用于一些工期緊迫項(xiàng)目作為應(yīng)急部署。對(duì)于老機(jī)房或者非IDC建筑機(jī)房,分布式電源改造要求低,承重要求少,機(jī)房可靈活選址。

4 分布電源和傳統(tǒng)不間斷電源解決方案對(duì)比(見表1)

5 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展對(duì)用電設(shè)備的供電質(zhì)量及建設(shè)提出更高的要求,分布式電源的出現(xiàn)，是對(duì)傳統(tǒng)UPS供電技術(shù)的探索和創(chuàng)新，能夠徹底解決傳統(tǒng)模式建筑中電源容量不足、電源利用率低，改造困難等問題，最大程度降低數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本。目前，國(guó)內(nèi)分布式電源技術(shù)越來(lái)越成熟，相關(guān)產(chǎn)品性能及穩(wěn)定性經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的驗(yàn)證，相信有越來(lái)越多電源廠家對(duì)數(shù)據(jù)中心電源提出創(chuàng)新電源解決方案，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)規(guī)范隨之完善，將在數(shù)據(jù)中心、運(yùn)營(yíng)商和醫(yī)療等行業(yè)獲得越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。

1 UPS的選型

　　對(duì)于普通用戶，在選購(gòu)UPS時(shí)必須考慮技術(shù)性能、服務(wù)保證和產(chǎn)品價(jià)格，三大因素需綜合平衡、統(tǒng)籌兼顧。目前，可供信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的UPS品種很多，我們一般所指的UPS大都為靜止變換式，它可分為后備式、在線式、在線互動(dòng)式三大類?，F(xiàn)在在國(guó)內(nèi)UPS市場(chǎng)繁榮的背后，泥砂俱下，所以在選購(gòu)時(shí)要注意以下問題：

　　(1)不要過(guò)分追求對(duì)UPS常規(guī)電性能指標(biāo)的要求，諸如轉(zhuǎn)換時(shí)間、電壓和頻率穩(wěn)定度、波形失真度等。應(yīng)該重視對(duì)UPS輸出能力和可靠性的考察。

　　(2)根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格及具體要求選擇UPS，注意兩者的匹配性能和兼容能力。

　　(3)依照需保護(hù)的項(xiàng)目和內(nèi)容來(lái)選擇UPS，科學(xué)計(jì)算UPS的功率，保證功率值準(zhǔn)確。

　　(4)選擇能夠提供優(yōu)質(zhì)售后服務(wù)的供應(yīng)商，注意產(chǎn)品的品牌。

　　(5)全面考慮負(fù)載設(shè)備所處理信息的重要程度，各種用電設(shè)施對(duì)電源質(zhì)量的要求，電源安裝與空間要求及投資規(guī)模等。

　　(6)為聯(lián)網(wǎng)設(shè)備選擇UPS時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮電源管理軟件的網(wǎng)絡(luò)管理能力和跨平臺(tái)管理能力。

　　(7)為電信設(shè)備選購(gòu)UPS時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮UPS帶非線性負(fù)載的能力，對(duì)噪聲的抑制能力及高可靠性。

　　不同的用戶對(duì)UPS類型的需求也是不同的，個(gè)人及家庭用戶可以考慮后備式UPS，它價(jià)格低廉，外形輕巧，是個(gè)人電腦的理想伙伴。而企業(yè)、事業(yè)用戶可以選購(gòu)后備式UPS，也可考慮在線式UPS或在線互動(dòng)式UPS。在選購(gòu)UPS時(shí)應(yīng)針對(duì)機(jī)房使用計(jì)算機(jī)的臺(tái)數(shù)，向商家詢問適合本系統(tǒng)的UPS容量。目前國(guó)內(nèi)常見的LIPS品牌有APC、山特、梅蘭日蘭、實(shí)達(dá)、華為等。

　　2 UPS應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

　　UPS在使用時(shí)必須遵守其操作規(guī)程，并應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

　　(1)UPS要防止陽(yáng)光直射，要留足夠的通風(fēng)空間。

　　(2)使用UPS時(shí)，務(wù)必遵守產(chǎn)品說(shuō)明書中的有關(guān)規(guī)定，保證所接的火線、零線、地線的要求，用戶不

　　得隨意改變其相互的順序。

　　(3)嚴(yán)格按照正確的開機(jī)、關(guān)機(jī)順序進(jìn)行操作。避免因突然加載或減載時(shí)，UPS的電壓輸出波動(dòng)過(guò)大，而無(wú)法正常工作。

　　(4)嚴(yán)禁頻繁地關(guān)閉和開啟UPS。一般要求在關(guān)閉UPS后，至少等待6秒鐘才能重新開啟，否則，UPS可能進(jìn)入“啟動(dòng)失敗”的狀態(tài)，即UPS進(jìn)入既無(wú)市電輸出，又無(wú)逆變輸出的狀態(tài)。

　　(5)禁止超負(fù)載使用。UPS大啟動(dòng)負(fù)載 控制在80%之內(nèi)，如果超載使用，在逆變狀態(tài)下，時(shí)常會(huì)燒壞管子 。實(shí)踐證明：對(duì)于絕大多數(shù)UPS而言，將其負(fù)載控制在30%-60%額定的輸出功率范圍內(nèi)是 佳工作方式。

　　(6)定期對(duì)UPS進(jìn)行維護(hù)工作。清除機(jī)內(nèi)的積塵，測(cè)量蓄電池組的電壓，更換不合格的電池，檢查風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況及檢測(cè)調(diào)節(jié)UPS的系統(tǒng)參數(shù)等。

　　3 蓄電池組的維護(hù)

　　通常，UPS廣泛使用的是一種所謂無(wú)需維護(hù)的密封式鉛酸蓄電池，它的價(jià)格比較貴，一般大約占UPS總生產(chǎn)成本的1/3—1/2左右，因此正確對(duì)蓄電池組進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，是延長(zhǎng)UPS使用壽命的關(guān)鍵。為此大家應(yīng)努力做到：

　　(1)嚴(yán)禁對(duì)UPS的蓄電池組過(guò)電流充電。因?yàn)檫^(guò)電流充電容易造成電池內(nèi)部的正、負(fù)電池板彎曲，電池板表面的活性物質(zhì)脫落，造成蓄電池可供使用容量下降，以致?lián)p壞蓄電池。

　　(2)嚴(yán)禁對(duì)UPS的蓄電池組過(guò)電壓充電。因?yàn)檫^(guò)電壓充電會(huì)造成蓄電池中的電解液所含的水被電解成氫和氧而逸出，從而縮短蓄電池的使用壽命。

　　(3)嚴(yán)禁對(duì)UPS的蓄電池組過(guò)度放電。因?yàn)檫^(guò)度放電容易使電池的內(nèi)部電池板表面 酸鹽化，其結(jié)果是導(dǎo)致蓄電池的內(nèi)阻增大， 造成電池的永久性損壞。

　　(4)對(duì)于長(zhǎng)期閑置不用的UPS，為保證蓄電池具有良好的充放電特性，在重新開機(jī)使用之前，先不要加負(fù)載，讓UPS利用機(jī)內(nèi)的充電回路對(duì)蓄電池浮充電10—15小時(shí)以后再用;對(duì)于長(zhǎng)期工作在后備狀態(tài)的UPS，通常每隔一個(gè)月，讓其處于逆變器狀態(tài)工作至少2～5分鐘，以激化UPS的蓄電池。

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