傳統(tǒng)UPS與模塊化UPS優(yōu)劣分析

UPS（UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply），即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護(hù)蓄電池）與主機(jī)相連接，通過(guò)主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流式電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí)，UPS立即將電池的直流電能，通過(guò)逆變器切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS設(shè)備通常對(duì)電壓過(guò)高或電壓過(guò)低都能提供保護(hù)。

模塊化UPS的優(yōu)點(diǎn)

首先我們談?wù)刴odelups的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

1、可以根據(jù)使用單位的將來(lái)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)而動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)，就像你買(mǎi)了個(gè)刀片服務(wù)器，先買(mǎi)個(gè)能插刀片的框，后面慢慢隨著業(yè)務(wù)增加而增加。

2、可以方便的做控制主機(jī)冗余。MODELUPS最好的一個(gè)特點(diǎn)，也是我最喜歡的特性之一。我可以告訴我的客戶(hù)。因?yàn)槟K化UPS的功率控制主機(jī)是可以采用多種組合方式的。比如：

我只是20K的負(fù)載，我買(mǎi)了一塊40K的主機(jī)功率模塊應(yīng)該是足夠了。如果要做1+1冗余，傳統(tǒng)的UPS需要用兩臺(tái)主機(jī)加兩套電池來(lái)搞定。用模塊化UPS則不存在這種問(wèn)題，在40K模塊的基礎(chǔ)上再加一塊40K模塊，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)組的冗余。不比增加電池組。當(dāng)然了，如果有些較真的朋友會(huì)說(shuō)：

“如果電池組壞了怎么辦？那豈不是模塊化UPS就廢了？”

我想說(shuō)，這是很難辦到的，除非你買(mǎi)的是不太正規(guī)的電池廠家生產(chǎn)的電池，加上日常你不對(duì)其進(jìn)行正常維護(hù)，否則。正常使用狀況的優(yōu)質(zhì)電池組怎么會(huì)那么容易壞掉？

模塊化UPS的缺點(diǎn)

缺點(diǎn)，那自然就是其等同功率負(fù)載能力下的預(yù)算費(fèi)用會(huì)比傳統(tǒng)UPS要高不少，特別是一線品牌例如APC、艾默生、克勞瑞德等差別更大。

碰上選擇的問(wèn)題時(shí)使用單位或制作解決方案的工程商就要根據(jù)項(xiàng)目預(yù)算及機(jī)房中其他系統(tǒng)在整個(gè)機(jī)房工程中所占的比例來(lái)權(quán)衡了。還要考慮是否該客戶(hù)將來(lái)可能會(huì)增加機(jī)房設(shè)備容量。因?yàn)閺纳虅?wù)成本來(lái)說(shuō)，第一次買(mǎi)了機(jī)框和電池后，第二次購(gòu)買(mǎi)一個(gè)模塊相比買(mǎi)臺(tái)整機(jī)來(lái)說(shuō)會(huì)劃算。并且不需要考慮機(jī)房空間的占用問(wèn)題。

傳統(tǒng)UPS與模塊化UPS結(jié)構(gòu)對(duì)比

模塊化UPS相對(duì)于傳統(tǒng)UPS在外部結(jié)構(gòu)上就有所不同，它能夠?qū)⑺心K安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，節(jié)省占地面積和空間，便于安裝使用與維護(hù)，從設(shè)計(jì)原理方面來(lái)講，模塊UPS本身就是一臺(tái)UPS，包括整流器、靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)及附屬的控制電路等。

傳統(tǒng)UPS與模塊化UPS可靠性對(duì)比

UPS系統(tǒng)的可靠性取決于平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）和平均故障修復(fù)時(shí)間（MTTR）的大小。

傳統(tǒng)UPS的MTBF通常為150000小時(shí)，MTTR為（4～12）小時(shí)。

TRIMODUPS的MTBF高達(dá)400000小時(shí)，MTTR僅為5分鐘，且還可以通過(guò)增加功率模塊的冗余度來(lái)增加系統(tǒng)的MTBF。TRIMOD可配置N+X冗余系統(tǒng)，甚至當(dāng)有功率模塊故障時(shí)，也可保證系統(tǒng)零宕機(jī)。系統(tǒng)強(qiáng)大的自診斷功能和模塊化結(jié)構(gòu)可大大減少M(fèi)TTR，精確的指示和大屏幕顯示可幫助用戶(hù)立即確認(rèn)故障點(diǎn)。模塊化結(jié)構(gòu)允許用戶(hù)在不對(duì)負(fù)載造成任何影響的情況下，通過(guò)簡(jiǎn)單、快速地更換故障功率模塊即可完成維修。

傳統(tǒng)UPS與模塊化UPS維修對(duì)比

傳統(tǒng)的UPS在出現(xiàn)故障的情況下，都需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)維修。如果采用模塊化UPS，因?yàn)樗械哪K都是采用熱插拔，所以不需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，只要有備用模塊，用戶(hù)也可以自己進(jìn)行維護(hù)。有故障可以拔下故障模塊，換上備用模塊，整個(gè)過(guò)程只需要幾分鐘，機(jī)架式模塊化UPS在功率器件技術(shù)和制造工藝方面繼承了傳統(tǒng)UPS技術(shù)發(fā)展的成果，但在系統(tǒng)架構(gòu)方面，以多模塊并聯(lián)為基礎(chǔ)，不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)模塊的熱插拔，而且更好地處理了系統(tǒng)模塊獨(dú)立運(yùn)作、相互協(xié)作和平穩(wěn)轉(zhuǎn)換的關(guān)系。

傳統(tǒng)UPS與模塊化UPS運(yùn)行成本（蓄電池更換）比較

蓄電池是UPS系統(tǒng)的核心組成之一，它能在市電停電時(shí)及時(shí)放電，從而保證負(fù)載的不間斷運(yùn)行。只有保證蓄電池時(shí)刻處于最佳的狀態(tài)下，負(fù)載才能夠得到UPS的保護(hù)。

傳統(tǒng)UPS對(duì)于電池的充放電管理較單一，往往采用恒流充電、長(zhǎng)期浮充等簡(jiǎn)單的充電方式。長(zhǎng)期的浮充不僅會(huì)使蓄電池極板硫化，降低容量，更影響了蓄電池的性能，也就降低了UPS系統(tǒng)的可靠性?？焖倮匣男铍姵匦枰l繁的更換，有時(shí)會(huì)超過(guò)UPS主機(jī)的購(gòu)買(mǎi)價(jià)格，給用戶(hù)帶來(lái)了很大的維護(hù)成本壓力。

美達(dá)電器TRIMOD系列模塊化UPS采用了“三階段”智能充電系統(tǒng)，能夠延長(zhǎng)蓄電池30%的壽命。第一階段，充電器在很短的時(shí)間快速補(bǔ)充蓄電池?fù)p失的能量；第二階段，充電器的輸出電壓緩慢上升，后轉(zhuǎn)為均充狀態(tài)；第三階段，由于充電電流的持續(xù)減少，充電器進(jìn)入到12小時(shí)長(zhǎng)的浮充狀態(tài)；最后，充電器將自動(dòng)關(guān)閉，15天后重新開(kāi)始對(duì)蓄電池補(bǔ)充電（假定這個(gè)階段主電源一直存在）。另外，TRIMOD會(huì)根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整蓄電池的放電截止電壓，可最大程度地保護(hù)蓄電池。由于該充電系統(tǒng)可顯著提高蓄電池的性能，一方面提高了UPS系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)減少了更換蓄電池的成本。

蓄電池使用情況比較