最大限度地提高UPS电源能效的五种最有效方法

现代在线ups电源系统具有许多优势，尤其是在UPS电源能效方面。它提供针对所有类型的电源故障的保护，过滤主电源中发现的各种干扰。因此，通过干净的备用电源为更敏感的负载提供。例如，通过额外的存储容量，它可以设计为支持关键负载。当备用发电机系统等替代电源上线时，通常为10-15分钟，但可能长达数小时。

UPS电源能源效率很重要，有两个关键原因。第一个是运行成本，第二个是与主电源故障时可用的UPS电源电池运行时间有关。本文着眼于最大限度地提高UPS电源能源效率的五种最有效方法。

一、正确调整UPS电源和备用电池电源的功率：

大多数用户将UPS电源的能效与运行成本联系在一起，数据中心UPS电源解决方案也是如此。其运行能源效率越高，浪费的能源就越少。UPS电源节能也意味着更低的热量输出，从而减少本地冷却系统的负载。正确调整UPS电源系统和负载曲线也有助于确保其支持其最佳范围内的负载曲线。

在基于变压器的旧UPS电源系统上，UPS电源的能效可能只有80-85%，而且在高负载系统中。这是因为在这种较旧的不间断电源中，一旦负载低于UPS电源额定值的70-80%左右，效率曲线就会急剧下降。在更现代的UPS电源系统设计中，低至25%的负载仍然可以实现高运行效率。使用模块化UPS电源设计也有助于调整功率容量，因为在这种高效设计中可以使用“正确”数量的UPS电源型号，以满足负载和任何N+X要求。

二、UPS电源电池更换和翻新：

UPS电源系统的工作寿命为10到15年或更长时间，前提是设备进行定期年度维护和周期性翻新。

不间断电源包括需要定期放置且在其设计寿命内的“消耗性”物品。UPS电源电池是最常见的例子，通常具有5年或10年的铅酸设计寿命，分别需要在3-4年或7-8年左右更换，并在20°C的环境环境中使用。冷却风扇是UPS电源耗材的另一个示例，也应每年检查一次，并根据风扇制造商的建议进行更换。

在运行的第五年左右，应考虑对UPS电源系统进行翻新。这里的主要工作包括更换交流电容器和直流电容器。这些电容器需要更换，因为它们可能会变干，并且其自愈特性会减弱到发生潜在严重故障的程度。电容器使用易燃聚丙烯，在内部高温下会发生热失控并在不间断电源内部引起火灾。

如果数据中心电源系统已运行到第八年，并且需要更换UPS电源电池。可能值得考虑进行全面的UPS电源升级，而不是翻新，特别是如果旧系统是基于变压器的类型。升级到无变压器的模块化UPS电源系统可以使能效提高15-20%或更多，具体取决于支持的负载百分比和配置文件。

三、UPS电源ECO模式：

将不间断电源置于其专用节能模式（俗称ECO模式）下运行，可将效率提高到98-99%。它实际上通过作为线路交互式UPS电源运行来实现这一点，因此负载由旁路线路供电，逆变器处于非活动状态，但如果出现主电源故障或波动，则可以接管。连续功率的短暂中断是使用ECO模式的主要缺点，尤其是对于敏感设备。

四、UPS电源维护和例行检查：

UPS电源系统的定期维护对于不间断电源的可用性和弹性至关重要，应在首次安装时进行预算。如果不定期维护UPS电源系统，可能会发生突然故障，超过80%的故障是由电池组维护不善引起的。无论UPS电源多么复杂，事实是，不间断电源具有消耗性部件，需要定期检查以确保最佳性能，包括UPS电源的整体能效。

五、UPS电源远程监控：

应通过以太网/IP网络监控不间断电源，以了解报警情况。持续监控UPS电源系统可以随时间推移建立负载模式，并提供足够的时间来响应可能影响UPS电源能效和运营弹性的问题。可以指示能源效率的两个特定警报包括：

1．过载旁路报警：如果连接到UPS电源的负载大于其额定输出，则会发出报警。如果过载足够大或存在内部故障情况，不间断电源可能会进入旁路模式

2．过温报警：可能表示内部风扇故障或进出UPS电源机柜的通风受到限制。长期较高的内部环境温度会导致组件损坏，并要求风扇以更高的速度运行。如果电池组位于单独的机柜或房间内，建议安装单独的电池温度传感器。

六、UPS电源能效摘要：

在过去的二十年中，数据中心UPS电源的能效水平有了显著提高。使用基于IGBT的整流器和逆变器有助于显著降低固定能效损耗，并在宽负载范围内（从低至25%到100%负载）使效率曲线趋于平缓。变压器设计也有所改进，许多领先的UPS电源制造商广泛引入模块化数据中心UPS电源。大多数在线系统的能效水平已从70-80%左右上升到96%左右，97-98%最终可能成为常态。但是，如果要在使用中验证设计计算，则始终需要正确确定UPS电源及其电池组的尺寸，监控安装并确保正确维护它们。