中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著云計(jì)算的興起，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心包括預(yù)制數(shù)據(jù)中心(PFM)，開始重新思考技術(shù)手段和構(gòu)建方法。從廣義上講，我們希望看到傳統(tǒng)的不間斷電源(UPS)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)/技術(shù)被逐步淘汰，轉(zhuǎn)向放電時(shí)間短的UPS。越來越多的數(shù)據(jù)中心構(gòu)建者正在接受短時(shí)供電的UPS，我們預(yù)測(cè)這將帶來UPS選型和配置方面的改變。有些技術(shù)過去被認(rèn)為是低級(jí)或是有限的，未來也許會(huì)受到歡迎。方興未艾的模塊化數(shù)據(jù)中心對(duì)此將起到推波助瀾的作用。
幾年前， UPS的新生事物是ECO模式，它本質(zhì)上是旁路模式雙轉(zhuǎn)換UPS或在線互動(dòng)式UPS(這些技術(shù)的解釋在本報(bào)告后面更詳細(xì))。此外，像Facebook的開放計(jì)算項(xiàng)目，它消除了集中式的UPS，用分布式電池或機(jī)架型UPS來替代有可能變得更加普遍。作為數(shù)據(jù)中心的容錯(cuò)轉(zhuǎn)移，自然會(huì)對(duì)軟件和算法的控制，而非增加直接(且昂貴)物理設(shè)備冗余。
不是所有的公司都像Facebook，谷歌和微軟一樣在進(jìn)步。然而。對(duì)于UPS技術(shù)而言，主流市場(chǎng)第一步是逐漸減少的后備時(shí)間。在一定程度上，這已經(jīng)發(fā)生的了。
幾年前，擁有30分鐘后備電池組非常普遍，然而目前，15分鐘或者更少已成為長(zhǎng)態(tài)。這種變化的結(jié)果是，為了平衡投資成本與可靠性之間的關(guān)系，一些在建的數(shù)據(jù)中心不得不決定，除非他們真的需要30分鐘的后備時(shí)間，否則更短的后備時(shí)長(zhǎng)時(shí)可以接受的。除此之外，成熟的PFM數(shù)據(jù)中心不再著眼于細(xì)微之處，而是將重點(diǎn)放在產(chǎn)品本身的性能特點(diǎn)上——無論他們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)的。這意味著約定俗成的常規(guī)正在被打破，對(duì)某一特定的齒輪或技術(shù)方法的興趣逐步加強(qiáng)。
隨著市場(chǎng)的不斷成熟和技術(shù)的推陳出新，重要的是要勾勒出這個(gè)過渡時(shí)期所存在的不同類型的UPS。此討論的目的是從一個(gè)高層次，非工程的角度來看待問題，而非糾結(jié)于UPS相關(guān)的錯(cuò)綜復(fù)雜的問題。對(duì)UPS而言，主要有以下幾類：
靜態(tài)UPS
市電中斷時(shí)，靜態(tài)UPS利用其固態(tài)電路為負(fù)載提供配電。在當(dāng)前數(shù)據(jù)中心中，靜態(tài)UPS的是最常見的類型。它能提供負(fù)載隔離，維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，在市電中斷時(shí)，通過后備電池為負(fù)載持續(xù)供電。但是，電池組通常是昂貴的，需要控制溫度并進(jìn)行監(jiān)測(cè)和排氣(例如，用于的氫檢測(cè)和排氣濕電池)。靜態(tài)UPS主要分成兩類：
一：雙轉(zhuǎn)換式UPS
正如其名字所言，使用雙轉(zhuǎn)換UPS，電源要從交流整流到直流，再?gòu)闹绷髂孀兊浇涣?，可將?fù)載與市電完全隔離，能夠產(chǎn)生獨(dú)立的輸入電源信號(hào)，執(zhí)行頻率切換(比如50赫茲、70赫茲)，因此被稱之為非線性負(fù)載，有可能會(huì)損害比較靈敏的電子設(shè)備。這種基于電池的雙轉(zhuǎn)換UPS是當(dāng)下最普遍的UPS類型。
二：在線互動(dòng)式UPS
在線互動(dòng)式不間斷電源，設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，在本質(zhì)上作為隔離變壓器，不
提供恒定的AC / DC / AC轉(zhuǎn)換。在線互動(dòng)式UPS通常情況下更加被動(dòng)，只有當(dāng)主回路出現(xiàn)錯(cuò)誤(例如電源浪涌，電源驟降等等)才啟動(dòng)運(yùn)行。
旋轉(zhuǎn)式UPS
一個(gè)不太常見的類型的UPS是旋轉(zhuǎn)式UPS，它使用一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)來創(chuàng)建輸出。旋轉(zhuǎn)式UPS單元(例如Hitec、Piller電和E1動(dòng)力學(xué))可以用不同方法配置同步或異步電機(jī)，整流器或逆變器。不同的配置容易混淆，其不同之處在于，有一個(gè)發(fā)電機(jī)或者是旋轉(zhuǎn)陀螺與電力相連。這與我們通常所說的飛輪UPS，即通過動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能飛輪獲取能量的UPS不同。
旋轉(zhuǎn)式UPS對(duì)感性負(fù)載能夠提供高故障清潔能力(峰值/最大電流或者是保險(xiǎn)絲熔斷)，而不會(huì)進(jìn)入旁路。這意味著，該單元能對(duì)于 “保險(xiǎn)絲熔斷或保護(hù)開關(guān)跳閘”能夠提供短時(shí)供電保護(hù)。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)式UPS也可提供卓越的浪涌電流處理，對(duì)于電機(jī)啟動(dòng)。在可維護(hù)性方面，旋轉(zhuǎn)式UPS的使用壽命較一般較靜態(tài)的UPS要長(zhǎng)，但是他們需要定期的機(jī)械維護(hù)，而不像靜態(tài)UPS倘使電池可以熱插拔則不需停機(jī)。
旋轉(zhuǎn)式UPS在當(dāng)下市場(chǎng)中屈居第二，有相當(dāng)一批忠實(shí)的擁護(hù)者(他們通常會(huì)嘲笑靜態(tài)UPS的品質(zhì)以及所帶來的化學(xué)污染)動(dòng)態(tài)UPS在歐洲更流行，甚至超過了美國(guó)，目前已被幾個(gè)大型的，眾所周知的數(shù)據(jù)中心所采用。
飛輪UPS
通常情況下，“飛輪UPS”和“旋轉(zhuǎn)式UPS交替使用，事實(shí)上，他們有很大的不同。雖然旋轉(zhuǎn)式UPS在整體設(shè)計(jì)上使用的旋轉(zhuǎn)陀螺或者說是飛輪(如上所述)，但是同Active Power公司的飛輪UPS或伊頓公司/愛克賽)差別很大。后者其實(shí)是一個(gè)靜態(tài)UPS，只是用直流供電的動(dòng)能飛輪取代了直流電池組。對(duì)UPS本身而言，它并不關(guān)心直流電來自于飛輪還是UPS。飛輪UPS通常能提供(15-30秒)短時(shí)供電。在過去的一段時(shí)間內(nèi)，這一直是飛輪UPS邁不過去的一道檻。支持飛輪UPS的主要論點(diǎn)是，如果你系統(tǒng)未能在飛輪所提供的15秒到30秒之內(nèi)啟動(dòng)，更多的供電時(shí)長(zhǎng)同樣無濟(jì)于事。即便這點(diǎn)值得商榷，然而，在逐漸縮短的后備時(shí)間已成為趨勢(shì)的情況下，飛輪獲得更多關(guān)注已不可避免。
競(jìng)爭(zhēng)
UPS市場(chǎng)容量巨大，有各種類型的供貨商。不可否認(rèn)，有的廠商擁有更大的勢(shì)力范圍。對(duì)于靜態(tài)UPS來說，主要有伊頓、艾默生網(wǎng)絡(luò)能源、GE、三菱國(guó)際、
以及施耐德旗下的APC與梅蘭日蘭、溯高美集團(tuán)，東芝等等。旋轉(zhuǎn)式UPS相對(duì)于靜態(tài)UPS市場(chǎng)而言，供應(yīng)商較少，包括E1動(dòng)態(tài)(EURO-DIESEL)，海泰克電源解決方案和皮勒電力系統(tǒng)的。至于基于飛輪的UPS，唯一供應(yīng)商為Active Power。當(dāng)然也有很多的靜態(tài)UPS制造商通過動(dòng)能儲(chǔ)存設(shè)備供應(yīng)商，如VYCON(不提供UPS只提供動(dòng)能儲(chǔ)存設(shè)備)提供基于飛輪的后備系統(tǒng)。
UPS技術(shù)在數(shù)據(jù)中心行業(yè)是根深蒂固的，有許多固定的陣營(yíng)。靜態(tài)與旋轉(zhuǎn)、飛輪與電池之間的爭(zhēng)論已持續(xù)多年。云計(jì)算的出現(xiàn)，有助于減輕其在數(shù)據(jù)中心的位置。Facebook的開放計(jì)算項(xiàng)目并非數(shù)據(jù)中心行業(yè)的靈丹妙藥，只是一個(gè)所期待的很好的趨勢(shì)。UPS不會(huì)一夜之間被淘汰，但是供電時(shí)間的縮短，不同的電池儲(chǔ)能技術(shù)將迎來大的發(fā)展似乎并不遙遠(yuǎn)。
