(5)对UPS供电系统应具备功能的讨论
传统UPS产生50多年来,UPS作为一个独立存在的设备,在产业化和市场应用推广过程中,
人们赋予了它太多的功能,除了不停电供电外,还可以全面改善和保证计算机的供电质量。特别是后者,好像在UPS出现之前,计算机都没有稳定地运行过,没有UPS保驾的高性能计算机、教育系统计算机以及更广泛的办公用计算机肯定不能可靠运行似的。因此,讨论并明确一下UPS应具备的功能,对进一步改革传统UPS系统的是非常必要的。
①不停电供电是UPS唯一必须具备的功能
传统UPS供电系统是在计算机需要不停电供电的需求下产生的,这同时也就决定了它应具备的基本功能:当主供电电网中断时,启动备用能源电池供电,保证计算机连续运行。
也可以说,没有计算机不停电供电要求,就不会产生UPS设备。
②改善供电质量不是UPS的任务
首先,IT设备是由开关电源直接供电的,开关电源输出低压直流,它的输出电压性能指标可以完全满足IT设备要求,这是无容置疑的。
再者,开关电源对输入交流电源的适应能力比UPS强许多。表2是开关电源与传统UPS对输入交流电源三项主要性能指标要求的比较。
③大量的计算机设备是由电网直接供电的
以下场合计算机设备都是由市电直接供电的:
•在UPS普遍应用前的计算机供电系统;
•当前的笔记本和台式机;
•UPS应用初期,大量后备式UPS(相当于市电直供)为计算机供电;
•UPS转旁路(相当于市电直供)是UPS一种正常运行模式;
•科研和教育行业大型计算机系统;
3 UPS供电系统的改革
(1) 已具备的改革条件
随着数据中心不停电供电系统的技术进步,以下两点变化为我们提供了对传统UPS系统做进一步改革的必要条件:
①柴油发电机成为系统必备的可连续运行的主备用能源
随着数据中心技术进步和规模的扩大,一个显着的特点是单机架功率密度的提高,在一个平均机架功率密度为3kW的数据中心中,最高机架功率密度可能达到6~8kW。实际测试表明,一个普通平均机架功率密度小于2kW的机房,市电掉电制冷设备停止运行后,经60s,机房温度就上升到机房允许最高温度25℃,3.5min后,就上升到IT设备允许最高进风温度32℃;一个17个3kW机柜总发热量51kW的机房,空调停运后,大约35~40s后,机柜进风口温度达到32℃;一个17个6kW机柜总发热量102kW的机房,空调停运后,大约15s后,机柜进风口温度达到32℃。严峻的热量管理要求,使数据中心连续运行的条件,由连续供电变成既要连续供电又要连续制冷。连续供电由备用能源(电池)通过UPS完成,而连续制冷则必须由可连续运行的备用交流能源(发电机)担当,且发电机必须在机房最高功率密度机架允许的时间内启动并完成转换。也就是说,发电机已经成为数据中心必备的并可及时投入运行的核心设备。