模块化UPS不间断电源的技术要领

机架式模块化UPS不间断电源在功率器件技术和制造工艺方面继承了传统UPS技术发展的成果，但在系统架构方面，以多模块并联为基础，不仅实现了系统模块的热插拔，而且更好地处理了系统模块***运作、相互协作和平稳转换的关系。

1946年，美国货车司机马尔科姆.麦克莱恩研制发明集装箱运输货物获得成功，1956年，他的***支集装箱船队“理想六号”驶出了纽瓦克港。从此世界储运史悄悄地翻开了新的一页。

一种简单的装储形式的变革—集装箱用于储运，码头装卸时间大大缩短，由数天压缩到数小时，而且每一艘船只的储运量比以前提高了五倍，美国到欧洲的货运时间足足减少了四周。

如今,一种机架式的模块化UPS也正在或即将悄悄地引起一种这样的变革。

按标准化模式生产的UPS

机架式模块化UPS相对于传统立式(塔式)结构UPS而言，能够安装在标准机柜中，节省占地面积与空间，便于安装、使用及维护，能够使用较短的功率连接电缆。通过减少关键设备与负载之间的故障点，模块化UPS不间断电源可提高整个系统的可用性。

从设计和工作的原理方面来讲的，模块化UPS包括整流器、逆变器,有些还包括静态旁路开关及附属的控制电路、CPU主控板等。模块化***大的优点是能够提高系统的可靠性和可用性，任何一个模块出现故障并不会影响其他模块的正常工作，而且可通过热插拔特性缩短系统的安装和修复时间。

除此之外，模块化UPS能够给用户带来更好的可扩展性，这也为用户的***起到了很好的保护作用。

和集装箱在工厂就开始装货的道理一样，机架式模块化UPS的安装调试也是在工厂就开始的。以标准化的模块为基础的UPS，在产品的设计、生产、制造过程中，可以制定统一的标准，让整套系统中的所有部件都能发挥出***佳性能，同时也可避免因兼容问题而出现的系统故障。

机架式模块化UPS可以根据当前的业务需求进行配置，并且能在以后添加更多模块。这种系统的优化能力显著降低了总拥有成本。

模块化设计在重新配置功率以满足不断变化的业务需求方面，提供了极大的灵活性。在安装、升级、重新配置或移动模块化系统时，***组件、标准接口以及简单的操作既节省了时间又节约了费用。

供电系统实现随需应变

机架式模块化UPS电源与传统UPS相比有相当大的优势。它的优势有主要有以下三个方面：

安装简单，扩容方便，节约***。

机架式模块化UPS不间断电源使供电系统能随需应变，让容量随着业务的发展而实现“动态成长”。既满足了后期业务的扩展需求，又降低了用户的初期购置成本。

并联冗余，运行稳定，可靠性高。

在机架式模块化UPS中，功率模块部分是并联冗余的，每个模块都配有输入、输出***和输入、输出继电器，任一个模块发生故障，不影响整个系统工作。

在传统UPS产品中，用户保障安全一般采用的是“1+1”或“N+1”并联冗余方式，只能容错一次。在机架式模块化UPS系统中，用户只需要购买相应的功率模块，即可实现“N+X”的故障冗余。“模块化冗余并联结构”比传统UPS更为可靠。

维修方便，在线处置，可用性高。

传统UPS电源需要***技术人员到现场维修，模块化UPS所有模块都允许热插拔，用户可以介入维护，直接在线更换UPS备用模块。

机架式模块化UPS在功率器件技术和制造工艺方面继承了传统UPS技术发展的成果，但在系统架构方面，以多模块并联为基础，不仅实现了系统模块的热插拔，而且更好地处理了系统模块***运作、相互协作和平稳转换的关系。

机架式模块化UPS目前比较有代表性的结构有两类。

一类是功率模块化UPS。功率模块化机架式UPS由机架加功率模块构成，功率模块中包括传统UPS的整流、滤波、充电、逆变器等部分。但静态旁通与系统的部分监控和显示共用一个机架的。各模块***控制并联运行，机柜上部的显示控制模块仅作为用户开关UPS主机和进行网络化监控平台。

另一类是完全模块化UPS。该类机架式模块化UPS由机架加单体模块构成，每个单体模块内都装有整个UPS电源与控制电路，包括整流器、逆变器、静态旁路开关及附属的控制电路、CPU主控板。每个UPS模块均有***的管理显示屏。

就相对目前的电力电子技术和元器件发展水平而言，两类结构各有优势，也都有很出色的代表性产品，都可提供采用***的分散并联技术，使UPS系统不受集中控制技术中的可靠性限制，避免瓶颈故障的发生，提供N+X并联冗余功能的模块化并联系统。

普及应用还需突破价格关

目前制约机架式模块化UPS发展的难点主要集中在功率密度的提高和并联数量的增加及降***格三个方面。

机架式的模块化UPS不间断电源从传统立式(塔式)结构过渡而来，相对传统立式(塔式)结构拥有宽阔的散热通道，大尺寸大功率的散热风扇的庞大体积而言，模块化UPS由于要便于单体更换操作，模块的体积重量都较小。

受到体积的限制，在UPS模块功率加大的情况下，散热就成了大问题。为了能达到安全工作的目的，模块化UPS不但采用原有的被动式散热、主动式散热、轴流式散热和风道导流式散热技术，还引入了热管式散热。

为确保电源的***高可用性、可扩展性，模块应该不限制数量地进行并联使用。

在多台UPS并联时，其中***重要的指标就是电流均分，也就是说如果N台UPS并联，必须保证每台UPS的输出电流是总输出电流的1/N，至少其相互之间的***大不平衡度要在要求范围内（一般是小于2%）。

在实际应用中，所有UPS的输出阻抗不可能一样，加之各逆变器的输出电压和市电电压锁相都具有正负误差，则各个UPS的电压既有相位差又有幅值差，这些都限制了并联台数的增加，进而限制了整机功率的提高。

在同一功率水平下，模块化UPS比传统的UPS价格贵的多。

把机架式的模块化UPS价格降到用户可接受的范围，是摆脱机架式的模块化UPS系统目前的市场占有率不高、用户群只能是那些有一定经济实力且对业务系统的可靠性、可用性要求比较高的客户，***占领市场的惟一办法。

未来，随着电力电子技术的不断发展，对UPS不间断电源系统需求的不断提高。像贸易的交流催生了集装箱技术，集装箱技术引发了***运输业革命性的变革一样，机架式模块化UPS必将引起不间断电源新的革命，进而成为未来UPS系统发展的趋势。　

模块化UPS电源包括整流器、逆变器、有些还包括静态旁路开关及附属的控制电路、CPU主控板等。模块化***大的优点是能够提高系统的可靠性和可用性，任何一个模块出现故障并不会影响其他模块的正常工作，而且可通过热插拔特性缩短系统的安装和修复时间。