ups電源

基本組成及作用

一般UPS電源，主要由充電器(CHARGER)、逆變器(INVERTER)、靜態(tài)開(kāi)關(guān)(SYATICSWITCH)、蓄電池(BATTERY)4大部分和控制部分組成。

UPS電源各部分功能簡(jiǎn)述如下：

1.充電器的作用

從主電源吸收能量，經(jīng)過(guò)橋式可控硅整流電路、阻容濾波電路，產(chǎn)生直流電，并將直流電提供給蓄電池和逆變器。

2.逆變器的主要作用

將充電器或蓄電池送來(lái)的直流電轉(zhuǎn)變成交流電輸出。有的也稱(chēng)逆變器為DC/AC變流器，它是UPS電源的核心部件，逆變器性能的好壞，對(duì)UPS電源輸出波形、效率、可靠性、瞬態(tài)響應(yīng)、噪聲、體積、重量等方面有著決定性的影響。一臺(tái)UPS電源性能好壞，主要是由逆變器的性能來(lái)決定的。

3.靜態(tài)開(kāi)關(guān)的主要作用

靜態(tài)開(kāi)關(guān)主要作用是保證UPS電源系統(tǒng)不間斷供電。當(dāng)UPS電源正常供電時(shí)，逆變器輸出交流電作為計(jì)算機(jī)設(shè)備的主要電源(或者由市電經(jīng)穩(wěn)壓器后直接供計(jì)算機(jī)用電)。在下列情況出現(xiàn)時(shí):

①當(dāng)計(jì)算機(jī)設(shè)備起動(dòng)或發(fā)生浪涌超負(fù)載;

②當(dāng)逆變器發(fā)生故障。

通過(guò)電壓檢測(cè)信號(hào)，靜態(tài)開(kāi)關(guān)迅速將負(fù)載由逆變器供電轉(zhuǎn)移到市電供電。一旦恢復(fù)正常，經(jīng)檢測(cè)市電與逆變器電壓同步、同頻時(shí)，又轉(zhuǎn)為逆變器供電。靜態(tài)開(kāi)關(guān)，就是完成轉(zhuǎn)換并保證轉(zhuǎn)換可靠、不間斷供電的關(guān)鍵設(shè)備。

4.蓄電池的主要作用

蓄電池是儲(chǔ)存電能的裝置。在正常供電時(shí)，直流電源對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。它將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能貯存起來(lái)。當(dāng)市電中斷時(shí)，UPS電源將依靠?jī)?chǔ)存在蓄電池中的能量輸出直流電，維持逆變器的正常工作。即將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，供逆變器使用。

5.控制部分的主要作用控制部分在UPS電源中起著十分重要的作用。通過(guò)合理的控制，使UPS電源按設(shè)計(jì)要求給計(jì)算機(jī)提供穩(wěn)定可靠的電能

監(jiān)控系統(tǒng)

總控站（后臺(tái)）

由監(jiān)控站、工程維護(hù)站、系統(tǒng)接口等構(gòu)成，運(yùn)用管理分析軟件處理接收的數(shù)據(jù)并通過(guò)Web發(fā)布。工程維護(hù)人員登錄服務(wù)器可查看全廠(chǎng)所有在線(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及完善的歷史、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)。

設(shè)備控制站（ES）

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需要，可選擇監(jiān)控功能儀或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息采集儀（EII）。EII通過(guò)RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、UPS等智能設(shè)備通信，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，接入局域網(wǎng)，傳送至主控室服務(wù)器。獨(dú)立完整的ES包括以下部分：

系統(tǒng)主機(jī)：由下行串口通道、數(shù)據(jù)處理器、顯示器、上行串口通道組成。下行串口通道通過(guò)RS-485總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)電池電壓采集模塊，采集數(shù)據(jù)，管理電壓采集模塊，數(shù)據(jù)處理器完成數(shù)據(jù)解壓、數(shù)據(jù)計(jì)算、存儲(chǔ)管理，將處理后的數(shù)據(jù)一部分送往顯示器，另一部分由上行串口通道發(fā)送至協(xié)議處理器，或傳給上一層管理系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)采集組：可根據(jù)用戶(hù)需要確定采集數(shù)據(jù)要求及配置相應(yīng)采集儀器，一般由電池電壓采集模塊、電流、溫度、功率等組成，模塊間隔離良好、絕緣性強(qiáng)，可靠性、安全性高。數(shù)據(jù)采集可分組，每個(gè)模塊可對(duì)一定數(shù)量電池進(jìn)行電壓采集，可配備電流、溫度傳感器，模塊間與系統(tǒng)主機(jī)一般采用RS-485連接。

協(xié)議處理器：具有協(xié)議處理程序的接口板，處理各種通信協(xié)議。可實(shí)現(xiàn)：①將主機(jī)發(fā)送的電池電壓、電流、溫度等信息按約定協(xié)議編碼、打包、發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器;②將遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)出的遙控、遙調(diào)指令經(jīng)過(guò)解碼發(fā)給主機(jī)，實(shí)時(shí)控制。

放電模塊：可快速測(cè)出電池直流內(nèi)阻，瞬間測(cè)試電池性能，大功率放電模塊可提供瞬間大電流沖擊負(fù)荷。

遠(yuǎn)程服務(wù)器：實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信，通過(guò)局域崗遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)的蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，接收、分析數(shù)據(jù)，通過(guò)Web服務(wù)器發(fā)布數(shù)據(jù)。

通信網(wǎng)絡(luò)

聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各分站（采集監(jiān)控站），采用光纖作為數(shù)據(jù)通信主干線(xiàn)，組成全廠(chǎng)UPS和直流電源在線(xiàn)監(jiān)控的局域網(wǎng)。

技術(shù)應(yīng)用

一、概述

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及基層央行對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)認(rèn)識(shí)的不斷加深，中心機(jī)房建設(shè)和改造，近幾年如火如荼。但隨之而來(lái)的就是日益龐大的電費(fèi)開(kāi)銷(xiāo)，中心機(jī)房在建設(shè)中的投資，其中電氣、電源、制冷等系統(tǒng)設(shè)施占了一半以上的投資比例，高額的電能消耗使得整個(gè)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行成本居高不中心機(jī)房面臨“建得起卻用不起”的尷尬境地。

降低中心機(jī)房的運(yùn)營(yíng)成本和節(jié)能降耗成了基層央行有關(guān)部門(mén)關(guān)注的問(wèn)題，節(jié)約能源可以從以下幾方面入手。首先是機(jī)房環(huán)境的節(jié)能，包括制冷環(huán)境、供電環(huán)境;其次是從IT硬件設(shè)備節(jié)能，減少IT設(shè)備的能耗;最后是IT設(shè)備內(nèi)部各集成電路的節(jié)能，比如CPU的節(jié)能等。UPS處于交流供電環(huán)節(jié)的最重要一環(huán)，機(jī)房幾乎所有的IT設(shè)備由UPS供電，提高運(yùn)行時(shí)的能效勢(shì)在必行。UPS的節(jié)能必須從方案、電池、配電等方面全方位進(jìn)行。

二、按需擴(kuò)容的柔性規(guī)劃

一般地市級(jí)中心機(jī)房的建設(shè)都不是一步到位，會(huì)考慮今后未來(lái)5到10年的需求，但是UPS一般都是一步到位，一次就安裝了2套大功率的UPS并機(jī)，結(jié)果初期負(fù)載只有規(guī)劃容量的10%～20%，沒(méi)等承載所規(guī)劃的負(fù)載就進(jìn)入了設(shè)備淘汰期。這不僅造成投資的浪費(fèi)，而且也無(wú)法使UPS運(yùn)行在較高的效率點(diǎn)，造成電能的浪費(fèi)。如何避免這種情況的發(fā)生，從UPS供電系統(tǒng)角度考慮，應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面。