UPS山特MT1000

山特UPS电源电池的智能化管理：
山特UPS电源电池作为UPS系统中的储能装置，其作用是在失去市电或市电质量不稳定**出用电设备允许的范围时，向负载提供电能，是组成山特UPS系统的关键设备之一。同时，山特电池又是一种价格昂贵的消耗品。因此，如何对电池进行合理使用和管理以延长其使用寿命，一直是UPS生产厂家多年来研究和改进的课题。随着科学技术的发展，UPS电池管理趋向于更科学、更严谨、更智能化。本文结合美国伊顿旗下山特UPS在电池管理功能方面的特点，介绍目前UPS先进的智能化电池管理功能。
1 智能化的充电功能
电池充电性能是影响电池寿命的重要因素之一。早期的UPS以及目**些小功率UPS只控制充电电压而不控制充电电流，这样在电池充电初期，由于电池端电压与充电电压存在较大的压差，较易因充电电流过大而造成电池损坏。智能化的充电管理能够根据使用条件、使用环境自动调节充电机理，从而为电池创造良好的运行条件，有效延长电池的使用寿命。
UPS充电原理
山特UPS电源的充电原理所示。SH2是电池充电电流传感器，可以通过调整整流器的输出电压（即电池的充电电压）从而控制电池的充电电流。
(1) 能够适应不同类型电池的充电管理
山特UPS支持多种电池的使用。根据不同类型的电池，其充电机理会自动进行调整改变。只需在电池安装时，在控制面板输入电池类型即可。
① 阀控密封铅酸电池
采取先恒流后恒压的充电方式。充电初期充电电流较大，UPS根据所配置的电池容量，自动将充电电流限制在0.1C～0.2C（用户可通过控制面板调整），对电池进行恒流充电，确保电池充电时安全快速。当电池容量达到80％后，UPS转为浮充电压对电池进行恒压充电。
② 开口式铅酸电池
采取先均充后浮充的充电方式。开口式铅酸电池对充电电流没有严格的要求，为尽快完成对电池的回充，首先充电电压被自动调整到均充电压。当电池容量达到80％后，UPS转为浮充电压对电池进行恒压充电。
③ 镍铬电池
工厂根据用户需要对设备进行适当调整，也可以适用于镍铬电池的使用。
(2) 具有浮充电压温度补偿功能
根据电池特性，当环境温度升高时，由于电池内阻降低，若充电电压保持不变，充电电流就会增大，造成电池的过充。反之，当温度降低时，若充电电压保持不变，易造成电池的欠充。过充和欠充均会影响电池的使用寿命。铅酸蓄电池的额定运行温度范围是10℃～30℃，在15℃～25℃范围内，充电电压不必随温度的变化进行调整，如果运行温度不在此范围内，充电电压应随温度的变化自动予以调整。
山特UPS电源具有浮充电压温度补偿功能。通过在电池组现场安装温度传感器， UPS会实时取得电池的环境温度数据，并根据电池环境温度的变化自动调节浮充电压。温度调整系数为－5mV/CELL/℃，可以在－3mV～－8mV/ CELL/℃范围内设定。有资料表明，当UPS工作在30℃时，是否具有温度补偿功能，电池寿命可以相差30％。
2001年5月1日实施的国家通信行业UPS标准已明确要求UPS应具有浮充电压温度补偿功能。
2 电池的自动检测功能
目前，大多数中大容量UPS都设计并具备了此项功能，其主要作用是：检测电池性能以及电池回路是否正常。基本原理是：通过强迫电池放电，检测电池在一定时间内的放电电流和电压降。然后与UPS内存储的放电曲线进行比较，给出电池目前的品质状态。
在检测技术上，各UPS厂家有所不同。
(1)在强迫电池放电方面，有些厂家采取停止整流器工作的方式；有些厂家采取降低整流器输出电压的方式。显然，后者更先进更可靠，因为检测这种方式不会由于电池或电池回路存在故障而造成输出断电。
(2) 在测试程序方面，大多数UPS是将测试时间间隔设置为3～6个月；每次测试放电时间为6分钟，或放出电池容量的20％～25％。而有些UPS采取恒功率放电，由于不受负载波动的影响，所得参数较准确。但由此带来的问题是，当UPS所带负载低于测试要求的功率时（如25％），则电池检测过程无法进行。
山特UPS设计安装了电池接触器，电池接入系统由UPS自动控制，避免了由于电池的开关闭合时间不当带来的人为故障。电池检测采取降低整流器输出电压的方式，确保UPS在电池检测时的可靠性，测试时间持续6秒钟。电池测试在以下情况将自动执行：
 ·系统启动后的60 s
 ·市电中断时
 ·市电恢复后24 h
 ·测试失败后的60 s
 ·手动命令
每次放电测试后，山特UPS电源均会对测试数据进行记录和分析，并显示分析结果。
可以注意到山特UPS的电池检测较传统方法的*特之处在于：
(1) 测试频度高，每24小时进行一次。这样可以使用户及时掌握电池的运行情况，在电池出现性能下降的征兆时，就进行维护处理。避免了传统方法中，电池在测试间隔期间（3～6个月）性能迅速下降甚至完全损坏的可能。由于用传统方法测试时，放电时间长、电池放电容量大（20％），故不可能进行如此频繁的测试，否则将影响电池的使用寿命。
(2) 测试持续时间短，每次只需6秒钟，基本不消耗电池容量。这样，即使在电池检测后立刻发生市电停电的情况，UPS的后备时间也不会受到损失。
3 过放电自动保护
电池过放电是指当电池放电到低保护电压时，电池已处于被深度放电的状态。过放电是电池损坏的重要原因之一。造成电池过放电的原因主要有：
·电池低保护电压设置错误。
·小负载，长时间小电流放电。
智能过放及低电压报警
在并机冗余系统中，轻载、长时间小电流放电造成的过放电情形很常见。这是因为，在系统设计时，UPS的容量就留有一定的余量，而配备电池时，一般要求按满负载设计。实际应用中，负载往往只能达到UPS容量的30％左右。根据这一情况，如果设计系统后备时间为30分钟，则实际放电时间可达到4小时左右，较易造成电池的过放电。
通过修正相关设置可以纠正低保护电压设置错误，但解决不了因小负载、长时间小电流放电造成的过放电。因此，更为先进的保护方式是：UPS可以根据负载情况动态调整电池低保护电压。
山特UPS电源具有智能过放电保护功能。其内置的微处理器会根据电池的放电电流自动调节关断电压， 保护电池免受过放电损坏。原理如图2所示。
4 后备时间显示及低电压报警
当UPS由于各种原因切换到由电池供电时，用户需要及时了解系统后备时间，采取相应措施。当电池电压降到低**，报警通知用户，然后自动关机以防止电池深度放电。
电池放电时，山特UPS会根据电池的类型、电池容量、浮充电压、电池低放电电压等资料，结合当前的负载情况，实时计算电池的后备时间、电池电压过低的预警值以及系统关机的低值。计算每30秒更新一次，以消除因负载变动引起的误差，确保检测精度。后备时间在液晶控制屏上实时显示。
当电池电压到达电池预警低电压时，UPS声音报警频率会加快；如果配合山特UPS随机提供的电源管理软件，则可以实现网络设备顺序关机的功能。预警时间额定值为5分钟，可以在2～254分钟范围内设置。电池预警低电压和预警时间是两个独立的参数，当电池可供电时间少于预警时间值或电池电压低于预警电压设置值时，均会报警。
另外，山特UPS电源还具有并机时共用电池组的功能。具备了以上种种先进的电池智能管理功能，宝兰阿波罗系列UPS可以有效延长电池组的使用寿命，提高整机可靠性，并可以方便地集成到网络设备中去。

UPS电源的安装运输注意事项
稳压电源运行时内部有高压，请勿随意拆开稳压电源和拉拔稳压电源输入输出连线，以防触电。
　　UPS电源的安装运输注意事项
　　稳压电源输入输出连线一定要布置合理，防止踩踏磨破，造成漏事故。
稳压电源一定要接地线，因不接地线运行而造成的触电或人体伤害，由用户自行负责。
稳压电源的地线不能接到暖气、供电、燃气管道及其它公用设施上，避免侵害第三方的和身心健康。
设备的安装与运行
稳压电源开箱后，请妥善保管好包装箱，以备搬移和维修时使用。
稳压电源应安装在通风，远离易燃、易爆物品的地方。
严防进水，严禁在潮湿环境下用。
在机壳的后背处，有明显的接线标志，用户务必按标志正确连线。
1至3KVA单相产品，出厂均带有一体化输入连线。上述规格之外的产品，输入和输出连线由用户自配，但线径一定要符合要求（产品按每千伏安不小于0.6平方毫米选择铜线线径）。
接线要接牢压紧，以防松动打火或因接触电阻太大发热而造成接点氧化。
地线和零线不得接反或接在一起，否则有可能造成机身带电或不能正常工作。
相线与零线不得接反，三相产品接反将造成严重短路而损坏产品。
三相产品输入输出电路必须严格按照三相四线制连线，不能省略零线，否则会损坏稳压电源和用电设备。
三相稳压电源在作单相使用时，每相输出功率为整机标称功率的三分之一，配接负载时一定不要**过此值，否则有可能因**载造成稳压电源的损坏。
在运行使用过程中，如遇保险丝损坏，更换时请选用与与稳压电源标称功率相匹配的容体，不得任意加大保险丝容量。

采用模块化山特UPS可以提高效率
冷却技术近年来发展迅速，显著提高了效率并减少了能源浪费。而机房空调的能耗占数据中心总功耗的三分之一到一半。
尽管如此，采取这些措施本身还不够。而数据中心基础设施的另一个核心要素也提供了类似的改进空间。
采用模块化山特UPS可以提高效率
不间断电源（UPS）是数据中心运营的重要组成部分，提供关键的电源保护，并在市电中断发生时提供可靠的备份电源。但正如服务器消耗电力，产生热量，并需要持续冷却得以安全运行一样，UPS设备也是如此。
而在过去，这影响了许多数据中心效率的提高，但在这一领域也取得了有意义的技术进步，即模块化UPS系统的兴起。
以前，数据中心部署多的UPS电源是大型塔式设备，采用传统技术，只有工作负载达到80%-90％时才能达到效率。这种UPS设备在初始安装时往往部署的容易会过大，以提供必要的冗余，这意味着它们经常在低负载下运行，效率低下，浪费了大量的电能。此外，这些大型塔式UPS也抽出大量的热量，所以需要大量的冷却。
不过，UPS电源都有使用寿命，而行业的实践建议每7-10年更新一次设备。在数据中心发展的繁荣时期安装部署的许多UPS在推出现代化模块化UPS时即将更换，这些UPS电源可提供更高的效率，简单的可扩展性，智能控制，以及系统的互连性。
模块化UPS系统不是一个庞大而低效的独立塔式设备，而是由几个较小的机架安装式单元组成，它们并联在一起提供必要的电源和冗余。其容量与用户的数据中心的负载需求紧密匹配，并且可以在扩展时随时轻松扩展，其他模块也可以在"按需付费"的基础简单地添加。
模块化UPS不含变压器，其本身可提供高达5％的效率提升。而它的负载曲线效率高达96％，这远远**出低效工频UPS的功能。从理论上讲，在经济模式下运行模块化UPS系统甚至可以将其效率提高到99％，但这种性能提升需要可以让关键负载面临市电波动的风险。
模块化UPS设备体积更小，重量更轻，产生的热量更少，因此不需要太多的冷却设备。占用更少的空间，也更容易维护。此外，其模块化设计是"热插拔"，所以如果有模块故障或失效，它们可以在没有电源保护系统在线的情况下进行更换。

山特UPS电源致力于提供创新解决方案，帮助我们在能源、制造、以及其他广泛工业范围的客户，推动这些关键目标的发展。 我们提供技术，帮助客户降低能源使用、构建高效工厂运行、减少食品浪费以及从有限资源获取较大利益。
横观山特各个业务单元的核心使命是为客户提供解决方案，帮助其实现更佳的运营效率和绩效。提高能效和减少浪费意味着我们的生活必需品在生产过程中减少了对环境的影响和自然资源的消耗。
那么在客户和社区的创新中，山特都具体做了哪些贡献？以下为山特为客户和社会做出的一些意义重大的创新成果：
新型供暖，降低中国碳排放
山特的热泵技术正在帮助降低中国居民对燃煤供暖的依赖。加持了山特谷轮涡旋供暖技术的空气源热泵，在寒冷的天气下仍能维持高效运行，比传统的燃煤锅炉取暖节省**过20%的能源。
2016年，**过15万的空气源热泵机组已经安装在中国的北方地区，此举为当地居民提供了现代化的室内舒适体验，更是为降低中国的碳排放足迹做出了贡献。增加热泵技术的应用是中国煤炭消费总量比2015年减少4.7％的几项核心战略之一，也使得中国连续*三年减少了煤炭消费量。
帮助**组织整合可再生能源和传统能源
风能和太阳能是环境友好的可再生能源，但是它们具有易变性，无法实现对家庭和企业持续、稳定的电源供应。 为了解决这一难题，公共设施应随时平衡可再生能源和传统能源。
山特UPS电源的技术通过帮助确保稳定的电力供应，保证公共设施可稳定、高效地产生电力。 据电力公司报告，通过使用这些预测系统，能在对供电产生问题前，发现潜在的问题，帮助他们节省了数百万美元的费用，同时帮助他们实现了更高的操作效率。
提供新鲜食品，并兼顾节约能源
制冷是大多数餐厅的一项主要支出，但是其性能对维持食材品质起到了至关重要的作用。 北美的一家连锁餐厅试图提高其步入式冷藏柜的效率和可靠性时，一项山特UPS电源的现场测试表明，相比传统技术设备，其带来约 35% 年耗能的节约。 同时，内置诊断设备实现对潜在隐患和维护需求的更快识别，帮助这家连锁餐厅避免可能的停电情况。