240V直流系统与模块化UPS电源的相比

来源：存能电气  日期：2019-04-11 10:13  浏览量：次

　　240V直流系统与模块化UPS电源的相比。如今，数据中心模块化UPS与240V直流系统在数据中心的应用愈发广泛，成为构成数据中心必不可少的部分。

　　模块化UPS对传统UPS的取代已经非常明显，240V直流供电技术逐渐成熟，也提供了交流UPS的替代选择。在未来绿色数据中心，240V直流与模块化UPS俨然是发展方向。本文就240V直流与模块化UPS在多方面作一对比，以期帮助了解如何将两者应用于数据中心当中。

　　240V直流系统

　　240V直流电源是由交流市电或三相电输入，数千伏以上或数万伏以上直流电压输出的电源，输出功率数百瓦至数千瓦，一般可稳压或稳流。其特点是体积小、重量轻、效率高、功率大、纹波小、储能低和高稳定度、高可靠性。为了满足不同使用的要求，有些直流高压电源制成稳压稳流自动转换的形式。

　　240V直流系统工作原理：240V直流系统同48V供电系统工作原理基本一致，该供电系统是通过将数个冗余整流模块以及蓄电池并联构成。通常情况下，整流模块需要把市电电源转化为240V直流电源，之后为服务器供应电能，并未蓄电池实施充电。一旦市电出现停电状况，则开启蓄电池，有蓄电池为服务器供电，以保证服务器的正常运行。

　　模块化UPS电源

　　模块化UPS电源是由机架、UPS功率模块、静态开关模块、显示通信模块以及电池组构成。采用了抽屉式、高智能多制式模块化设计，在线热插拔技术，实现在线更换、在线维护，降低了维护难度，实行零停机工作。采用N+X并联冗余无线技术，各模块机架可完全分离，便于用户以后的扩容或减容，使用非常方便。

　　240V直流系统与模块化UPS电源的对比

　　1.可靠性对比

　　240V直流系统供电不需经过DC/AC转换，隔离了供电系统中不可预见、突发性的故障对负载的威胁。模块化UPS电源因为采用了并联冗余设计，每个模块均具备完整的UPS功能，即便任一模块发生不可预见、突发性的故障，也不会对负载供电造成影响。

　　2.输入谐波电流及功率因数对比

　　因240V直流系统的功率模块技术是从电力操作电源延伸而来，模块的功率范围相对较小，从目前国内主流生产高压直流厂商的技术水平来看，输出功率在5KW(240V/20A)以内的单相整流模块，均采用有源PFC校正技术。

　　而高频UPS因为产品设计起点高，投入研发时间久，无论是功率范围或技术的稳定性，都优于240V直流系统模块的技术水准，从目前模块机生产商的技术水平看，无论UPS模块的功率大小，都采用了IGBT整流技术，THDI小于5%，PF大于0.99已成为普遍的应用指标。

　　4.工作效率对比

　　目前模块化UPS电源的工作效率基本在93%-96%左右，而240V直流系统的功率模块工作效率基本在92%-95%之间，这是因为虽然它减少了DC/AC逆变这个环节，但同样存在PFC整流和DC/DC变换两个环节，而DC/DC变换因为有高频变压器的存在，其效率反而比高频UPS的DC/AC变换(无变压器)降低1%~3%。

　　5.技术复杂性

　　模块化UPS电源虽然存在上述问题，但数字技术正以人们无法想象的速度在发展着，技术的更新，产品的升级，无时无刻不在重复的发生着，其稳定性早已得到验证。

　　240V直流系统并联没有频率同步问题，不存在环流问题，冗余并机更简单。现阶段240V直流供电系统的概率密度较小，占地面积偏大。

　　6.负载的适应性

　　240V直流系统供电降低了对负载的供电质量，并提高了负载适用范围。模块化UPS电源可以提供稳压精度为1%，电压谐波小于3%的交流电，不存在负载适应性问题。

　　7.分配电系统的安全性

　　240V直流系统采用悬浮供电模式，但负载输入端和功率模块输出端因为共模接地电容的存在，对地仍存在100V~150V的直流电压，并随着模块和负载数量的增加而愈强。

　　而悬浮供电使负载对零地电压的要求无法满足，对人身的安全防护，完全依赖于对地绝缘监测装置，存在误报或漏报的可能。因为直流系统不存在电压过零点问题，而且蓄电池自身内阻非常小，当负载或人为操作不慎短路时，所产生的危害会远远大于交流供电方式。

　　240V直流系统与模块化UPS电源的可靠性、可用性、节能效果比传统UPS供电系统有显著提高，这不但是从功率转换设备标准化，机架标准化，电池配置和结构标准化方面评估。

　　作为企业，应熟练掌握关于两种供电系统在数据中心应用的相关技术，根据实际情况选用合适的供电系统，以满足用户的需求。