李启中

【摘要】 模块化UPS这一概念在上个世纪的90年代后期就开始推行，其产品的特性就是为符合用户的需求而制定的，为供电系统提供了可靠性、可用性、可维护性、可扩展性这四个特性，同时，在这个各种应用技术都相继成熟的时期，国内及国外的各个传统UPS厂商都开始推陈出新，推出了各种各样的模块化UPS产品。如今模块化UPS的主要生产厂家有华为、艾默生、伊顿、APC等等。

【关键词】 模块化UPS 可靠性

随着现代科学技术发展的速度越来越快，数据中心云计算和虚拟技术被广泛的运用，造成能源成本持续的增加。同时，用户对数据中心在可用性和灵活性、节能性方面的要求也逐渐增加，模块化UPS的开发愈加朝着用户的需求方向靠拢，为用户需求服务。

一、模块化UPS的定义

模块属性就是在机械上具有独立的框架结构，并且也具有完整的独立功能，能够互相协作共同工作。要想组成模块化的不问断电源系统，就需要输入、输出配电部分和功率、监控模块等。1、功率模块。功率模块是UPS系统中的主要模块，它包括有逆变、整流、功率因数校正、充电和相关的控制电路，因此，UPS系统在正常的工作模式下具有并联冗余和热插拔这两种工作功能。2、监控模块。监控模块就是可以实时监视UPS系统工作的模块，其功能是监视系统工作状态、采集和存储UPS系统的运行参数，并且还能进行故障记录存储以及对故障进行诊断，具有热插拔功能。

二、高可靠性的模块化UPS构架保障

l、对于模块化UPS的系统架构的设计保障系统应用高可靠性。在UPS的行业中，对UPS的可靠性要求非常高，实际来说，就是讲它的可用性。简而言之就是指对UPS中的所有部件及功能不会发生任何的其他故障，可用性就是指当UPS在运行的过程中不论是何种情况都不能使客户端断电，这样即使是因为UPS在运行中出现一些细微的问题，也不会导致问题扩大致使其无法得到及时有效的解决。总之，就是客户端永不断电。因此，模块化UPS的系统架构比之其他有着先天的优势。模块化UPS为避免单点故障，就可用通过多种冗余架构设计来进行，例如：（1）功率模块冗余，就是通过模块化冗余并联达到功率的冗余。（2）集中控制器冗余，就是系统除了功率模块和旁路模块在由控制器控制各自模块的工作之外，系统集中控制器可用做到双备份冗余。（3）通讯信号冗余，就是对重要的通讯信号通过双设计来进行双备份冗余。

2、模块化UPS的故障隔离设计保障系统应用的高可靠性。传统的塔式UPS电源系统在并联运行和并机环流、同步问题上使衡量并联系统安全的重要指标。在传统的并联模式中，并机数量越多，那么环流和同步问题就越加难以控制，所以，我们可以得出，如果传统的UPS电源并联数量越多，那么可靠性就会越低。

随着科学技术的不断发展，控制芯片技术也在不断的变化发展，其新技术在模块化UPS中的应用使得模块化UPS的各个模块可以上报它的状态指标和进行实时的检测。根据以下图例显示，我们不难发现，在模块化UPS功率模块内，都有独立的DSP控制电路、检测电路和驱动电路。对系统进行初始送电时，每个模块间的DSP都会一一的检测整流器、逆变器和充电器等各个部分器件的开路或短路状态，也会对其健康度进行检测。若是在发现异常时，系统就会自动的隔离出异常的模块，并给人以警示。最后，各模块的控制器会将实时的检测功率模块内的状态指标上报集中控制器，再由集中控制器不断协调各个模块进行工作。因此，模块化UPS系统在监测和控制力上都优于传统的塔式UPS。

3、模块化UPS的固有特点保障系统应用高可靠性。1）模块化UPS易维护。模块化UPS可以在不中断客户端供电的情况下确保维护人员的安全，具有热拔插的功能和特点，在这样的前提下可以随时更换模块，使维护变得简单又快捷，降低了维护成本。2）模块化UPS易扩容。模块化UPS可以支持边使用边扩容，降低了初期的投入成本，可以在无需断电的情况下，无需专业人员参与的情况下实现扩容，保证了客户端在使用时的可靠性。

三、总结

现如今，模块化UPS的可靠性已经远远高于传统的塔式UPs的可靠性。在早期，模块化UPS出现故障的概率是高于塔式的UPS的，但是现在这种现象已经发生了绝对的逆转。在科学技术高速发展的时期，模块化UPS的可靠性只会不断的提高。因此，在数据中心云计算、虚拟技术广泛运用的时期，只有模块化UPS才能够满足用户的需求，实现不间断的交流供电。