四大趋势看清UPS技术的未来
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主动工作的分布式储能的定位，要求电池能满足500-1000次循环次数/年，传统的铅酸电池只有500次循环寿命，不能满足要求。而锂电池的循环寿命可以达到10000-15000次，因此锂电池得以快速进入数据中心。如果按照每年1000次的放电循环的话，锂电池可以使用10-15年，与UPS主机的使用寿命相匹配，不再需要每3-5年更换一次电池。 新的储能模式要求UPS主机的设计和功能必须进行改变。例如，UPS应该具有主动控制的峰谷电价充放电的工作模式；让电网和电池的能量同时加起来给逆变器供电的这种扛峰的功能。另外，为了能够对锂电池快速回冲，UPS还必须具有大功率的充电功能。传统的三相大功率UPS的充电能力是10%-20%，而新型的能够兼容锂电池的三相UPS的充电功率可以达到35%-80%。 需要高度注意的是，今天的用户即使不采用锂电池，也应该采购具有兼容锂电池的UPS主机（35-80%充电能力、峰谷电价套利功能、扛峰功能），否则用户在接下来的10年时间中都会被套在竞争力注定越来越弱的铅酸蓄电池上面。 模块化、类模块化技术-——单相和三相功率模块 如图示传统的多台并机的大功率UPS系统，UPS主机的外围需要大量的配电柜、内置每台UPS的输入输出旁路等的断路器，并通过多条交直流电缆将配电柜、电池开关柜和UPS主机进行连接。因为断路器数量较多，并且有操作顺序的要求，因此这种系统操作起来是非常复杂的。
图4 新型的模块化和类模块化的UPS供配电系统 新型的模块化和类模块化的UPS供配电系统彻底地改变了这种复杂状态。如图4右边所示，一套大功率的模块化的UPS供配电系统，可以根据功率的需求并联多个功率柜，通过共用一个大功率静态旁路柜提高整个系统的可用性。功率柜内置自动控制的接触器，取代外部的接触器，柜体间采用铜母排连接，取代电缆线，因此UPS主机的外围只需要少量的输入输出配电柜和交直流电缆即可。 由于采用了这种柜体间铜母排连接和内置接触器的模块化和类模块化的轻预制化架构，新型的模块化大功率的UPS并机系统架构简化，操作维护简单，降低了人为的故障，提高了可用性。模块化还可以降低制造采购和维护成本，降低维修时间，提高可用性。 对于大功率的UPS供配电系统来讲（>500kW），它所采用的功率模块更倾向于采用单相模块，模块功率40-50kW，这样可以降低并联的节点数，降低并联环流，提高可用性。对于中等功率的UPS系统来讲（<200kW），需要并联的模块数不多，更多的还是采用三相功率模块。施耐德电气在最新的Galaxy VS系列UPS系统里面采用了50kW的三相功率模块，由于采用了混合三电平的逆变器，其功率模块的效率达到97.5%，只有3U安装高度，重量低至38公斤，单人就可以进行更换。 在数据中心三相UPS电源领域，施耐德电气引领了技术的发展方向。2010年，施耐德电气搭建了Galaxy V UPS系列的研发平台，在此之上不断地取得相关的技术专利，比如，2010年取得四电平逆变器专利，2012年取得超级旁路优先运行模式技术专利，2018年取得混合三电平逆变器技术专利等等，这些技术专利都融入到了其Galaxy V系列的家族产品中。到今天为止，施耐德电气Galaxy V系列家族已经涵盖10-4000kW的功率段，成为UPS市场上耀眼的明星。 值得一提的是，施耐德电气最新推出的全新Galaxy VS UPS产品采用了上面所提到的颠覆性技术，实现了诸多创新。Galaxy VS基于完全意义上的模块化设计，增加了后期维护的可靠性，提高了设备的可用性。首次使用软开关混合三电平逆变技术，效率高达97%，减少了元器件数量，故障点相对降低。施耐德电气独创的超级旁路优先运行模式，完美融合了双变换模式和ECO模式，既保证安全可靠性，满足一类供电标准，又可以把整个设备的效率提升到99%。Galaxy VS给客户提供了更多的储能选择，既能使用铅酸电池，又可用锂电池。另外，依托施耐德电气新一代EcoStruxure架构，可以对Galaxy VS UPS实现数字化管理。 小结 数据中心行业一方面不断经受着高速发展的新技术的冲击，另一方面需要始终满足用户不断变化的各方面需求。施耐德电气在数据中心领域深耕20多年，从UPS配电系统到数据中心全生命周期管理，再到新一代基于EcoStuxure架构的数字化管理及服务平台，施耐德电气始终引领着整个行业的技术创新与发展，推动行业数字化转型进程。 相关阅读： UPS电源运作的要求 数据中心应向电网出售UPS电池多余电能 （编辑：源码网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
