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6个角度选择最佳的模块化UPS

发布时间： 2016-06-27 11:26:19 关注量：1416

对于模块化UPS，各厂家都宣称自己的产品是真正的模块化UPS，那么什么样的UPS电源才是模块化UPS？

对用户来说，哪些参数特性才是需要关注的？哪些指标又是必须要满足的？笔者认为，对用户而言，主要可以从外部特性、电气性能、系统设计、易用性设计、制造工艺、售后服务这6个方面进行考量。

1通过产品外部特性选择：体积、模块重量、走线方式、并柜方式

体积

随着大数据与云计算的发展，出于大规模数据运算与降低能耗的考虑，数据中心越来越呈现出集中化趋势。因此也要求UPS具备更小的体积、更高的功率密度、更灵活的安装方式。占地面积小、单柜功率密度高的UPS将为用户节省更多的机房租金。

目前一般模块化UPS都可以做到功率柜单柜支持200kVA以上容量(约0.5~0.7m2，不包括配电开关柜)

系统容量

系统容量与模块大小以及模块可并联数量有关，理论上来说，使用CAN总线方案，一条CAN总线上最多可以连接49个节点。
单模块容量/重量

目前各厂家的功率模块容量从10kVA到50kVA均有产品提供，某些厂家的同一UPS系统中还可以使用不同的功率模块。

较小的模块容量意味着同等容量的系统中将会使用到更多的功率模块，系统可靠性将会随之降低（控制逻辑复杂、信号干扰增大，可能会因为单模块故障导致整个系统故障）；而较大的模块容量在系统容量较低时，可能会冗余不足或造成容量浪费（如60kVA系统容量，如果使用50kVA模块，必须使用两个，考虑冗余至少需要三个）。

当然如果系统整体容量较大的话，可以选用容量较大的功率模块。容量建议为20~40kVA比较合适。

从使用的角度而言，功率模块重量不宜太大，一般建议小于45Kg，此时可保证两人就能进行安装与维护。否则在安装位于机柜上部的功率模块时，必须使用机械进行辅助操作，这将会增加安装的复杂度并带来工程成本的上升。

2通过电气性能选择：效率、谐波、均流度、功率因数、模块休眠功能等

目前主流UPS厂家均可提供95%以上系统效率的中大容量UPS。系统效率指标越高越好。

有些UPS还具备节能模式，即UPS在电网质量较好时工作在旁路模式，系统效率可高达99%。但此模式依赖于当地电网质量，且必须做到在电网质量不符合要求时能够快速自动切换回市电模式。如厂家宣称提供该功能，应同时要求提供切换时间参数，一般应小于5ms，可保证负载不中断。在电网质量不好的地区、或UPS为单路输入负载供电时，不建议启用该模式。

3通过系统设计选择：模块控制方式、旁路控制方式等

模块化 UPS 系统中各功率模块之间需按照一定的控制方式来实现统一协调工作。目前功率模块的控制方式主要分为两种控制逻辑模式：集中控制逻辑模式和分散控制逻辑模式。控制方式的不同分别代表不同的技术流派，目前并无统一的观点，此处仅做简单介绍。

(1)集中控制逻辑模式
集中控制逻辑通常需要一个独立的集中检测控制模块单元（控制模块），检测市电的频率和相位，然后向每个UPS模块发出同步脉冲，无市电时可由晶振产生同步脉冲，通过各个UPS 模块的锁相环控制来保证各单元输出电压同步。控制模块还要检测负载的总电流，然后除以并联UPS 模块数作为各个UPS 模块均流的参考值，与各模块电流比较后求出偏差值并调整各模块输出电流，达到均流的效果。

(2)分散控制逻辑模式

分散控制逻辑模式是将并联控制单元做到每个模块上，通过一定的方式（一般根据各模块的排序进行选择）来选择一个UPS功率模块做主控模块，其他模块作为从控模块。当UPS 系统中的一个功率模块出现故障时其余模块仍可以工作，当主控模块出现问题时可通过切换来使得另外一个功率作为主控模块，使系统继续正常运行。

4通过易用性设计选择：操作方便、维护简单、支持热插拔、监控屏幕等

热插拔功能

根据《YD/T 2165-2010 通信用模块化不间断电源》的定义，模块化UPS应由输入配电部分、输出配电部分、功率模块、监控模块等组成。模块具有以下属性： A、机械上具有独立的框架结构； B、具有完整独立的功能； C、模块之间应能协同工作。

功率模块

包括整流、逆变、充电（可选）、功率因数校正和相关控制电路，功率模块是UPS系统的主要模块，UPS系统正常工作模式下具有热插拔和并联冗余工作功能。

监控模块

其负责实时监视UPS系统工作状态、采集和存储UPS系统运行参数，故障记录存储和故障诊断，应具有热插拔功能。

5通过制造工艺选择：结构件、导轨、三防漆、生产工艺等

结构件的要求

模块化UPS电源因功率密度较高，其机柜内部结构件需要具备更强的承重能力，在一些特殊区域还应具备一定的抗震能力。这时应要求厂家提供抗震的加固组件，同时提供通过相关抗震测试的有效证明文件。对于内部使用铜排进行连接的地方，应能满足UPS最大通过电流，温度的升高不应超过正常范围。

模块化UPS因为需要对功率模块、旁路模块等进行热插拔动作，对模块的工艺要求较高。如尺寸必须严格一致，否则会出现插不准的情况；接插件必须经过严格测试，防止多次插拔后出现接触不良或变形等问题；同时为方便维护，功率模块插槽中还应设置导轨，方便用户轻松插拔功率模块。另外还要注意结构件边缘是否光滑，维护操作是否方便等。

6通过售后服务选择：厂家实力、交付能力、维护网点、备件采购等，PS生产厂家众多，产品质量也参差不齐，用户应该如何选择UPS的品牌？

首先，选择有自研实力的厂家。UPS行业的销售主要分代理销售和厂家直销两种，其中代理销售是中小功率产品的主要模式，大功率UPS一般采用厂家直销或厂家配合代理商销售的模式。应区分代理和原厂的区别（有些代理商往往通过贴牌生产，宣称是自己的产品）。

应选择大的代理商或厂家，以免后续使用出现维保纠纷。应要求厂家或代理提供原厂证明文件，查询厂家的人员规模、生产规模、销售数据等信息。保证厂家提供的是自主研发产品，以免出现问题时厂家技术人员不能及时解决。

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客户感言

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北京合康亿盛变频科技股份有限公司

经人介绍认识了艾德杰，试着从他们那里买了一套产品，性能稳定，故障几乎没有，即便有点小问题，他们也会过来处理，后来就一直和他们进行友好合作。
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武汉中元华电科技股份有限公司

在我们决定与艾德杰电源合作后，他们派出技术骨干和我们的技术部门沟通，充分了解了我司的使用需求后立即准备方案，待我们确认方案后，艾德杰的工作人员马上将此提上日程，在距预约交货期还有5天的时候，就已将我司定制的电源送上门，安装调试，产品使用至今，一切良好，非常感谢艾德杰的鼎力支持，不辞劳苦的帮我们设计开发新产品，技术可靠，服务周到。
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中国中船重工集团707所

我们公司的工程师只擅长一部分工作，另一部分与电源有关的工作不是很擅长，公司有个新项目需要他人来合伙开发，生产，一时半会儿找不到合作伙伴。网上找到了艾德杰，经过实地考察，我们决定和艾德杰试着合作一次，整个合作过程，我们多次沟通，商量，他们的工程师技术好，经验丰富，我们和他们一起探讨，彼此的知识面都扩大了，合作过程中设计到多次修改，他们的工程师半句怨言都没有，合作的过程非常满意，产品准时交给我们使用，...
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北京铁道机车研究所

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李明仕

湖北武汉人 1970年7月出生硕士学历。从事电源设计研发工作30年，先后担任多家电源公司的技术总监技术成果 1． 1996年获武汉市科学技术研究成果证书武科成证字(96)第014号登记号WK9601003 成果名称:DTK系列开关型直流稳压电源 2． 1996年武汉高创电子有限公司的电源项目获得电源行业的第一个国家火炬计划 3． 2000年武汉玉星电子有限责任公司<<电压过零检控软开关电源>>项目获科技部中小型企业创新基金无偿资助,项目代号20004214054563 4.　电源方面各项专利近20项，其中发明专利2项。 5. 国内电源期刊上发表多篇论文。

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沈锦飞

1955年出生，现任江南大学物联网学院教授、硕士生导师。主要从事电力电子电路、装置与电能质量控制的研究和教学工作，发表学术论文30多篇，其中EI检索5篇，获得教育部科技进步奖、江苏省教学成果奖、无锡市科技进步奖，多项发明专利，主编本科教材；被评为无锡市优秀教师、市级先进个人。是中国自动化学会会员、江苏省电工协会自动控制系统专委会委员、无锡市自动化学会理事、无锡市电机工程学会理事。

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颜文旭

1971 年出生，现任江南大学物联网工程学院教授，硕士生导师。现主要从事电力电子技术及智能控制、机电一体化及过程控制等领域的研究和开发工作，发表学术论文30篇（其中EI收录6篇），获专利12项，参加编制十二五国家级规划教材，国家自然科学基金项目，省青年科学基金项目，市级重点实验室建设，主持方块地毯自动包装生产线开发、2.0MW风力发电变流器、10kV高压固态软起动器、船舶压载水物理强化处理核心技术...

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