隨著目前國內數據中心機房的迅速發展，用戶對機房的供電要求越來越高，而現在運行的數據中心機房面臨兩大難題：一是作為機房供電的關鍵設備的交流UPS故障頻發，增加了大量的維護工作，降低了數據中心供電的可靠性；二是機房耗電量驚人，如何建設綠色機房令人關注。

DC-UPS供電系統應運而生

數據中心直流UPS供電系統可以有效地解決這兩大問題。該系統由交流輸入系統、DC-UPS供電系統、直流配電系統組成，解決了交流UPS可靠性低、可用性低的問題，提升了整個系統的供電效率，其具體系統如圖所示。

DC-UPS供電系統的技術特點

數據中心DC-UPS系統的推出，是對傳統交流UPS供電系統的變革，其具有以下6個特點。

具有更高的可靠性系統結構簡化、系統設備和元器件減少，并機控制無需考慮鎖相等交流要求的復雜環節，提高可靠性。

具有更高的可用性電池與模塊輸出直接并聯，實現“可預見非突發性故障”的特點，可實現不停電維護計劃，將可用性提升到接近1.

DC-UPS供電系統的技術特點

具有更高的效率

（1）模塊效率高達97.5%；（2）系統效率提升10%；（3）電池工作時效率為100%.

更經濟的擴容 （“N+X”冗余）

（1）傳統交流UPS若實現“N+X”冗余必須采用多機并機方式才能實現；（2）HD系統采用模塊熱插拔式設計，可以邊成長邊投資。

更方便操作維護

（1）采用模塊熱插拔技術；（2）只需前后維護，無需側面維護，可并柜安裝；（3）工程化預設計，加速施工進度；（4）直流屏控制板可實現熱插拔功能。

更全面智能管理

（1）完善的管理接口：RS232/485、網絡接口、USB接口、干接點；（2）可選單體電池無線偵測功能（可實現單體電池內阻、電壓、電流、溫度測量）；（3）可選絕緣檢測系統；（4）可隨時獲得系統輸出分路電流、“空開”狀態、絕緣檢測等信息；（5）具有遠程網絡升級功能。

DC-UPS供電系統的功能特點

系統集成化從交流配電系統、DC-UPS供電系統、直流配電系統集成一個整體系統，帶給客戶數據機房建設的便利性。同時為機房里所有供電設備提供接口，如空調接口、通訊接口、指示燈接口、服務器電源接口等。

模塊化設計監控模塊、直流模塊、系統配電模塊、智能配電控制模塊、無線電池偵測模塊等多處模塊化設計，解決了傳統交流UPS系統維護困難、維護人員要求高、不容易標準化維修等難題。

無單路徑故障點設計為了盡可能地解決供電系統中的單路故障點及傳統冗余設計的弊端。高性能數據中心DC-UPS系統盡可能地減少單個故障點，又解決了傳統交流UPS冗余帶來系統龐大、利用率低的問題。

DC-UPS供電系統的典型應用

為了推進節能減排以及對機房直流供電優勢的了解，中國移動集團數據機房試點工程決定采用數據中心直流UPS系統進行試點運行，前期通過與移動集團的密切交流，該系統得到了用戶的高度認可。

該系統適合重要的數據中心機房供電，同時給服務器的供電方式提供了一種新的選擇，對整個行業的數據中心機房采用336V（浮充378V）電壓規格尚屬試點。

此方案采用直流供電系統+直流服務器的方式，來驗證整個系統的效率提升，如圖3所示。

DC-UPS供電系統的客戶價值

提高了可靠性數據中心機房在今后的發展中處于越來越重要的地位，依托無單點故障路徑設計理念，減少不必要的部分，簡單可靠的原則，帶給客戶的是一個可以“安心”的系統解決方案。

減少維護成本數據中心做為商業運營來講，同樣和企業一樣追求效益，此數據中心直流供電系統采用模塊化設計，減少不必要的環節來減少故障點，電池與主機并聯供電，實現備用電源電池部分的最大效益，可預見非突發性故障，可以有計劃地進行故障處理，大大減少維護成本，提升客戶的營運能力。

減少運行成本數據中心機房的運行成本中很重要的一環是效率問題，負載設備的耗電就相當驚人，如再加上供電設備的耗電，那就更驚人了，專業人士曾表示：“數據中心機房因為耗電驚人，如只是租賃業務那將是虧錢的，主要還是依靠數據業務”。那么在整個供電系統中減少原來傳統交流供電系統中UPS的DC/AC部分，以及服務器的AC/DC部分，將使整個系統效率提升10%.同時本身模塊的利用率高，效率在96%以上。因此可以說，采用DC-UPS供電系統是實現綠色節能機房重要的一步。

在國內率先體驗國內采用336V直流電壓規格的系統，同時采用直流服務器進行供電，在整個通信行業都是首次，這給數據中心機房供電模式提供了新的嘗試。

 UPS蓄電池問題

UPS　蓄電池是一個容易出問題的環節，由UPS蓄電池引發的事故占UPS總事故較大比重。這是因為UPS蓄電池一般是12V蓄電池，內部實際上是6只2V蓄電池串聯焊接構成，制作難度大，而且板柵，連接條比較薄，只要一個板柵出現問題，整只UPS　電池就有問題，故障率遠遠高于2Ｖ蓄電池，所以在安裝維護中要注意以下幾個問題。

（1）UPS蓄電池最好用蓄電池架安裝，不要用蓄電池柜。一是便于通風散熱，UPS　蓄電池對溫度非常敏感，環境溫度是20　～25℃，溫度每升高10℃，蓄電池的壽命就會降低一倍。UPS蓄電池充放電過程中會釋放大量熱能，熱量散不出去，直接影響電池容量與壽命。二是便于維護測量。用蓄電池柜安裝，如果空間太小，巡檢時操作人員可能會因為操作不便，或視線問題導致操作工具短路或檢查不仔細忽略本應發現的故障隱患。有這樣一個案例：主從熱備份UPS　系統，密封蓄電池柜（有通風孔），螺絲固定的面板拆卸不便，用螺絲刀拆才能打開。一次巡檢發現備機UPS　的蓄電池組中底層角落里有兩只蓄電池連接線松動，并且漏液。UPS　蓄電池是大電流放電，這種情況下如果恰好主機UPS　故障，備機UPS　蓄電池放電供給負載，后果嚴重，有可能 引發事故

（2）UPS蓄電池連接線不要用開口銅鼻子，要用孔型銅鼻子，開口銅鼻子不如孔型壓接牢固，容易脫落；連接線要用軟銅線，不要用硬銅線，硬銅線有時由于吃著勁，當時緊固了，時間長了會松動，造成端子處連接不良，在一定的條件下可能端子處拉弧或熱量*，導致意外；連接線要用長度一致的同一規格導線，否則電阻不一致，長期使用，會發生充電時有的UPS　蓄電池已充滿，有的UPS　蓄電池還沒充滿，從而導致已充滿的UPS　蓄電池過充，水分從安全閥溢出，電解液濃度變大，長時間會腐蝕電池板，導致蓄電池一致性變差。

（3）由于蓄電池很重，安裝時要用正確的方法搬運和吊裝蓄電池，不能用鉤子或螺絲刀直接勾住蓄電池外露電池柱搬卸蓄電池電池柱與電池板是焊接的，這樣會拉傷蓄電池端子，嚴重時可能導致事故。另外蓄電池組上輸出的電纜，不要直接從電池端子拉至主設備，中間需要有接線盒或轉接端子，否則蓄電池端子上長期承受拉力，可能破壞蓄電池內部的連接。

目前，眾多生產及生活設施對電力需求是非常強烈的，比如現代網絡重要支撐節點——數據中心，如果發生斷電事故，就會造成相當大的經濟損失，而采用UPS電源就可以很大程度上避免此類事故的發生，中國市場仍有待開發。

UPS即不間斷電源，它在數據中心等重要設施中有廣泛應用。研究表明，2013年，對于UPS市場是不平凡的一年，高壓直流電源對傳統UPS的壓力不斷加大，國內、國際廠商競爭愈發激烈，多家廠商都提出了由單一UPS供應到提供整體解決方案轉型迫在眉睫，對于廠商來說是機遇也是挑戰。UPS作為通信機房、 系統中電力安全的關鍵設備，同時也是較大的能耗設備，一直受到大的關注。隨著現代信息化技術的迅猛發展，更多大型IDC機房的涌現，云技術的大量應用，IT及CT機房服務器、計算機類設備對供電質量均提出了更高的要求。

專家指出，長久以來，UPS市場格局基本明朗，份額絕大部分掌握在艾默生、施耐德電氣和伊頓等國外廠商手中，剩下的寥寥份額被國內的科華、科士達、臺達等幾家企業瓜分，華為、中興等國內優秀廠商正陸續發力，因此對于各廠商，UPS技術的發展革新尤為關鍵。與此同時，眾多市場現象表明，UPS市場尚未飽和，市場潛力仍然值得期待。從全球范圍來看，發達國家以及經濟蓬勃發展的國家的UPS需求都在增長。隨著網絡帶寬的不斷提升，大型數據中心快速增長，IT設備量需求不斷增加，帶來的是持續加大的UPS功率需求。同時，隨著數據中心的按需擴容成為一種大趨勢，模塊化UPS需求也將逐漸增加。

專家建議：兩方面著手提升本土UPS實力。1.企業加大研發和技術投入，爭取達到國際先進水平。不間斷電源是網絡、信息建設可靠運行的電源保障，是信息化和國防安全的一個重要設備，因此，本土品牌的不間斷電源廠家必須加大技術和研發投入，提升綜合實力，制造高質量的不間斷電源產品，保障我國經濟建設的順利進行。并且在有條件的情況下，爭取出口，獲得國際市場份額。2.國家對電力電子、不間斷電源產業重點支持。2006年中國科技研發投入達到歷史最高的2943億元，占國內生產總值的1.41%。盡管這一數字顯示出中國政府和企業在推動自主創新方面的努力，但迅速攀升的投入難以掩蓋中國科技自主創新能力仍然不足的現實。基于不間斷電源高技術的特性以及對國家工業自動化建設和國防安全的重要性，國家應該加大對電力電子行業、不間斷電源等行業的支持力度，促進我國電力電子行業的穩步發展

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