UPS(UninterruptiblePowerSystem)系統(tǒng)，即不間斷電源系統(tǒng)，串聯(lián)于交流基礎(chǔ)電源與受電設(shè)備之間，在市電停電后，可繼續(xù)為設(shè)備供電一段時間，同時消除市電上的電涌、瞬間過電壓、欠電壓和頻率偏移等“電源污染”對受電系統(tǒng)的影響，提高供電質(zhì)量。

蓄電池組是UPS系統(tǒng)中的一個重要組成部分，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個UPS系統(tǒng)的可靠程度，而且又是整個UPS系統(tǒng)中平均無故障時間最短的一種器件。因此，蓄電池組的選擇直接影響到UPS系統(tǒng)的可靠性。

2 UPS系統(tǒng)的蓄電池發(fā)展趨勢

從UPS的運(yùn)用環(huán)境上看，大功率UPS產(chǎn)品主要應(yīng)用在電信、工業(yè)、金融、政府等行業(yè)及航空航天等大型數(shù)據(jù)中心。在數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)中，蓄電池的發(fā)展有以下幾個特點(diǎn)：

（1）備電時間短

蓄電池的作用在于：當(dāng)市電出現(xiàn)故障后，油機(jī)啟動和切換的時間內(nèi)支持UPS繼續(xù)向負(fù)載供電。但是，由于柴油發(fā)電機(jī)的啟動時間一般在10~15秒內(nèi)，而電網(wǎng)向油機(jī)切換時間僅有幾百毫秒，所以蓄電池的備電時間很短，但考慮到大電流放電的電池容量利用率低，因此，備電時間5~15分鐘就足夠了。

（2）高功率

從市場情況看，從2012年開始，100KVA、120KVA、200KVA、400KVA等大于80KVA等UPS產(chǎn)品取得了快速增長，大功率產(chǎn)品已超中小功率的市場份額。由于大功率UPS產(chǎn)品逐漸成為市場的主流，而且備電時間逐漸縮短，因此蓄電池的放電功率也逐漸提高。

3. 蓄電池選型—恒功率法

蓄電池是通過UPS的逆變器向負(fù)載放電，由于UPS向負(fù)載供電功率是恒定的，所以電池也是恒功率放電。對于UPS選擇電池，其主機(jī)容量、蓄電池功率、備電時間、電池容量等都是重要的參數(shù)。因此，UPS系統(tǒng)中后備電源選型方法中最普遍的方法--恒功率法。

　　計(jì)算公式如下：

P（VA）—UPS標(biāo)稱容量（VA）；

Pf—UPS功率因數(shù)；

η—逆變器轉(zhuǎn)換效率；

n—機(jī)器配置的電池?cái)?shù)量；

N—單體電池?cái)?shù)量；

根據(jù)廠家恒功率放電數(shù)據(jù)表中選擇合適的計(jì)算結(jié)果的規(guī)格。

4  高功率型電池的優(yōu)勢

4.1高功率密度

目前，大多數(shù)UPS設(shè)備的功率逐漸提升，這也導(dǎo)致了設(shè)備的平均單機(jī)功率密度。據(jù)ASHRAE2預(yù)測，2014年國內(nèi)數(shù)據(jù)中心平均單機(jī)功率密度大約為3.7KW，而全球數(shù)據(jù)中單機(jī)柜功率密度大約6.5KW。UPS系統(tǒng)的功率密度的提升加重了系統(tǒng)的冷卻性能和電池的功率性能的負(fù)擔(dān)，蓄電池功率提升也為了適應(yīng)當(dāng)今UPS系統(tǒng)功率不斷提升的需要，因此，高功率型蓄電池將成為未來UPS系統(tǒng)后備電源的必然選擇。

例如，放電條件：15min備電時間，放電至終止電壓為1.67（V/單格）。南都功率型電池（HRL-400，相同標(biāo)稱容量）的功率性能就由310（W/只）提升到400（W/只），電池的功率上升幅度達(dá)到27%，大幅提升了蓄電池的恒功率的放電性能。

4.2節(jié)省空間/成本

數(shù)據(jù)中心的持續(xù)增加，促進(jìn)了UPS市場的積極增長，這當(dāng)然也包括了蓄電池。然而，由于建設(shè)的成本不斷推高，對于需要占有大量空間的后備電源來說，使用高功率電池可以減少電池使用數(shù)量，從而節(jié)省更多空間。另外，當(dāng)電池的功率性能提升時，那么其功率的單價則將大幅減少，降低電池采購成本。

4.2.1節(jié)省空間

后備電源往往需要占用大量空間，而目前的大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本大約為每平方米2~3萬元，電池占用空間節(jié)省，那么其節(jié)省的經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)可觀的。

例如，根據(jù)公式處理所得：

以南都電池HRL-400為例，當(dāng)恒功率性能大幅27%提升時，那么其實(shí)際需要使用的數(shù)量將相應(yīng)地減少21%，這就大大減少了電池所需占用的空間，從而節(jié)約電池采購成本以及空間成本。

4.2.2節(jié)省成本

電池成本如果按照容量計(jì)算電池，對于容量相同的電池，這樣并不能體現(xiàn)高功率型電池價格優(yōu)勢。另外，現(xiàn)在電池的選擇方式逐漸以恒功率法的選擇方式為主。因此，電池的單價應(yīng)該以功率的價格計(jì)算為主（元/W）。

例如：M電池 — 電池的價格（元）；        P15min — 15min時的額定容量（W）；

m單價 — 電池單價（元/W）；

單個電池的功率提升時，其電池的單價也將相應(yīng)減少，因此高功率型電池單價（元/W）將有較大幅度地下降，從而也節(jié)省了電池采購成本。

4.3高可靠性/長壽命

隨著UPS系統(tǒng)技術(shù)不斷進(jìn)步，不論是普通型UPS還是大型數(shù)據(jù)中心的UPS系統(tǒng)對蓄電池的可靠性和使用壽命的要求也越來越高。因此，針對上述情況，國內(nèi)外廠家也對也加大了研發(fā)力度。因此，不僅提升了蓄電池的功率性能，而且也提升了高功率型電池的可靠性和使用壽命。

例如，南都高功率型電池從鉛膏配方、板柵設(shè)計(jì)與極板設(shè)計(jì)等各個方面進(jìn)行了研究，并且借鑒了南都強(qiáng)大的高溫電池技術(shù)，這大幅提升了電池可靠性和使用壽命。

4.4 節(jié)能減排

下一代綠色數(shù)據(jù)中心將力求實(shí)現(xiàn)“節(jié)能環(huán)保，綠色低碳”，并大力提倡全生命周期低碳運(yùn)營的思想，涵蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備材料選型、建設(shè)實(shí)施、運(yùn)維管理各個環(huán)節(jié)，從技術(shù)和管理上綜合開展節(jié)能減排工作。

選擇高功率型電池，其蓄電池使用的數(shù)量與相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心蓄電池占用空間地減少，也使得電池維護(hù)成本降低；同時，蓄電池充電時產(chǎn)生的熱量也隨之減少，這對數(shù)據(jù)中心中空調(diào)運(yùn)行的數(shù)量及其空調(diào)運(yùn)行所需的電量也將大幅降低。由于建設(shè)用地、電池維護(hù)、空調(diào)運(yùn)行等方面的實(shí)際需求量減少后，這樣就使整個數(shù)據(jù)中心更好地達(dá)到了節(jié)能減排的目標(biāo)，真正地實(shí)現(xiàn)了“低碳、綠色”。