UPS共用电池组利弊分析

发布时间:2017/6/13 19:07:00

UPS共用电池组利弊分析 

目前市场上有很多的厂家在宣传并联UPS系统,采用共用电池组的配置方案,所谓共用电池组方案就是指两台或者多台UPS主机同时利用一组或者多组电池的解决方案。市电正常时,各UPS同时给电池组充电,市电异常或者中断时,各UPS又同时利用电池组的能量逆变成交流电供给负载。系统的配置示意图如下:

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在宣传资料中,厂家宣称共用电池组可减少用户投资成本、节省安装空间,节约运营成本等。但是在实际使用中,是否真如宣传的一样吗?我们可以举例说明: 

假如两台40KVA UPS并机系统要求系统后备时间2小时,电池分别配置如下: 共用电池系统配置按40KVA负载2小时,配置64节12V/100AH电池; 

非共用系统配置按每套40KVA单套1小时,系统2小时,共配置64节12V/100AH电池;两种方式的电池节数配置相同。因此不存在节省安装空间和投资成本的说法。 

在上述的配置中,共用电池方案的好处是如果不是共用电池组,当单台UPS故障时,该台UPS所配置的电池同样无法使用,如果此时断电,系统的后备时间会减少。 

在实际运用中,很少有客户使用共用电池组方案。不管厂家如何证明该技术如何可靠,成熟、稳定,共用电池组方案在应用中始终存在很多隐患:

1、 当并联的某组电池发生短路现象时,相当于两台UPS的整流器短路,将导致两套UPS发生故障; 

2、 当某台UPS逆变器短路,由于共用电池,两台UPS的整流器是并接在一起的,则可能导致两台UPS同时故障。 

3、 由于两台UPS的整流器并接在一起,每台UPS输出的直流电压会有压差,虽然UPS的控制系统可监测到并自动调节电压,保证两台UPS输出直流电压值相同,但是如果控制失败,两台UPS整流器间产生环流,到一定值时,UPS整流器将自动关闭,导致故障。 

   如果单单从可用性模型理论来考虑,非共用电池方案,可用性计算只要考虑UPS的输入输出配电和UPS本身的可靠性,而共用方案还要增加共用电池的可靠性部分,从理论上就将降低冗余并联系统的可用性。 

不共用电池方案同样会产生以上问题,但是产生上述问题后,损坏的只是单台UPS,而另一台UPS工作正常,保证负载的不间断运行,这也是为什么UPS要做冗余并联设计的原因。而如果采用共用电池方案,无形中将冗余并联供电的两套独立UPS系统,通过电池连接为一体,变成了一套系统,这也就是失去冗余并联的目的。