张广明

(中国科学院计算技术研究所，北京 100190)

1 备用能源蓄电池催生了传统的UPS设备

对供电系统提出不停电供电的要求是从上世纪70年代开始的，但在上世纪90年代之前的几十年里，不停电供电要求的重点在于市电掉电的不稳定过程中保护计算机硬件设备，在后续由备用能源供电的时间段内存储计算机运行的中间数据，并安全关机，即所谓的硬件保护和数据保护，如图1所示，为数据中心不停电供电功能演变示意图。

图1 数据中心不停电供电功能演变示意图

当时，技术成熟并可用做后备能源的技术和产品只有柴油发电机和铅酸蓄电池，鉴于当时对不停电供电的主要要求是硬件保护和数据保护，所以计算机整机研制单位和专业电源设备厂家研发人员选择了铅酸蓄电池作为备用能源，并选择了最简单的配置方法，在电网市电的供电回路中，配置相应容量的铅酸蓄电池，如图2所示。蓄电池是直流储能能源，把它配置在交流供电电路中，电网市电正常时，电池需要AC/DC转换充电，市电掉电时，需要DC/AC逆变向负载供电，这就形成了当前传统UPS典型的电路结构形式。

图2 传统双转换UPS 设备电路形成的必然性

在数据中心供电系统中简单配置UPS以形成不停电供电系统,这种设计理念在很长一段时间内成为数据中心供电系统规划设计的主流。但是，有四个概念是需要明确的。

(1)在系统中，主体是蓄电池，为负载提供备用能源，而UPS设备为电池服务。……