分布式是早期模块化UPS经常使用的一种架构。此类模块化UPS系统层面上等价于数台独立的UPS直接并联，其功率模块利用小型UPS改造而成，可自主独立工作，其特点是：

①除整流、逆变的控制外，均流与逻辑切换也由内部控制单元控制;

②内置容量与功率模块容量一致的静态旁路，在旁路模式时，由每个模块内的静态旁路共同承担负载。

2、分布+集中式架构

分布+集中式结构的模块化UPS设备所有的功率模块内置控制单元用于本模块的整流器与逆变器控制，而将整个系统的均流及逻辑切换等功能从模块内部控制单元中提取出来，由一个集中的控制模块控制。为了消除可能引入的单点故障，该控制模块及相应通讯总线均进行1+1冗余。当一个控制单元出现故障时，整个UPS系统中功率模块可由另一处于热备状态的控制单元无缝接管系统控制，保障系统不间断运行。同时，功率模块内不再内置静态旁路，系统配置一个静态旁路模块，其容量即为系统容量。

分散控制与分布+集中控制逻辑模式对比

分布式架构的模块化采用分散控制逻辑模式，系统中每个模块都含有一个完整独立的控制单元，系统的主控模块会通过一定的逻辑规则从系统内所有模块中选出，其余模块作为从控模块听从主控模块调度。当UPS系统中的一个从控模块出现故障时其余模块仍正常工作，当主控模块出现故障时可通过一定的竞争规则来使得另一个模块作为主控模块，保障系统继续正常工作。

分散控制逻辑模式的优点在于每个控制单元都可以完成对系统独立控制的工作，故不存在这方面的单点故障点。但缺点也很明显，首先因为主控模块既要处理本身的信号，又要协调各模块之间的信号，所以控制逻辑比较复杂，软件逻辑可靠性不高。其次各主控模块故障后，会在剩余模块中竞争产生一个模块作为主控模块，该过程中也容易发生竞争失败导致系统故障。

分布+集中式架构的功率模块内整流、逆变的控制是分布的，而均流逻辑等控制则是集中控制模式，即采用独立集中的控制模块来检测市电的频率和相位，然后向每个模块发出同步信号，各个功率模块接受到此同步信号后通过自身的控制环输出相应频率相位的正弦波。

当市电丢失时，集中控制模块会自激产生同步信号发送给各个UPS模块来保证各单元的输出同频同相。同时在均流的控制实现形式方面，集中式架构的模块化UPS依靠控制模块来检测整个系统的负载电流，然后除以系统模块数量来作为各个UPS模块的均流参考值，进而与各模块输出电流比较后求出偏差值来不断调整各模块的输出电流，以保证系统内模块间良好的均流度。分布+集中控制逻辑模式的优点在于采用独立的均流与逻辑控制单元，均流度更好，且控制逻辑层级清晰，各功率模块之间不存在竞争关系，软件逻辑可靠性较高。为了保证集中控制单元的可靠性，避免单点故障，一般采用该架构的UPS控制单元及通讯线路均会做1+1备份。1+1热备份是最常用的备份方式，其可靠性在各类系统长期运行实践中已得到验证。

近几年来，随着经济的持续快速发展，电力、通讯、计算机等基础产业发展十分迅速，这些行业正处于一个高成长时期，对蓄电池的需求日益增长。

影响铅酸蓄电池寿命的原因有：

蓄电池本身的质量因素，还有对于蓄电池的使用方法和使用场合因素所导致的，但是80%以上还是因为铅酸蓄电池本身的电化学反应原理所导致的。铅酸蓄电池是可以进行充放电可逆放映的电源，在放电后蓄电池内的物质放应转化成一种叫硫酸铅的结晶体，在充电后硫酸铅又转化为铅和硫酸，如此可逆反应。

当反应条件不够完全和充分时，硫酸铅就不可能得到完全转化，以至于造成硫酸铅的堆积，从而来减少参与反应的物质数量，放应在蓄电池的输出上就是电池容量越来越少，最终导致蓄电池丧失了基本的功能，成为废弃电池。铅酸蓄电池的这种现象被称为“硫化”也叫做蓄电池“老化”。

铅酸蓄电池在进行充放电的过程中，在电极板上逐渐产生硫酸铅晶体。这种现象导致了蓄电池的老化，变现为蓄电池充放电困难；电池容量降低；进一步促进了电极板得的腐蚀降低了蓄电池的使用寿命。

数据中心对UPS供电系统的要求

建设成本低，易于扩容：合理配置，综合考虑，便于扩容。

安全可靠，性能稳定：保护功能完善，技术先进，安全可靠。

高效节能环保：UPS在绿色、节能方面的表现主要在输入功率因数、电流谐波以及整机效率等方面。

方便维护，减少人为管理成本：UPS供电系统应易于维护,便于管理。

数据中心的两种UPS供电方案

集中式供电方案

由一台大功率UPS或多台UPS组成并联供电或双总线供电系统,再通过配电集中给负载供电,这种供电方案一般情况下UPS系统与机房用电设备是分开的。

分布式供电方案

随着模块化机房的发展，由机架式UPS模块和配电模块嵌入到机房各列服务器柜阵列中，形成分布式供电解决方案。方案具有快速部署、配置灵活、扩容方便、占用空间小等优点。

设备选型

工频机UPS

采用传统相控整流UPS组成“1+1”双总线供电方案,具有很好的容错能力,提高供电系统的可靠性。

优点:控制简单、器件性能稳定，受电网影响较小，安全稳定。

缺点:整机体积大、重量大、功耗大、效率低和输入功率因数低。

高频机UPS

采用第6代IGBT整流型UPS组成“1+1”双总线供电方案,具有很好的容错能力,提高了供电系统的可靠性。

优点:输入功率因数高、电流谐波小、系统效率高、体积小、重量轻,便于安装。

缺点:高频谐波,零地电压较高,功率器件工作电压较高,器件可靠性相对工频机UPS较低。

模块化UPS

方案采用模块化UPS组成“1+1”双总线供电系统。

优点：部署简便，易于扩容:标准模块化UPS结构，，安装方便，N+X冗余性能，便于扩容。方便维护:拆装简便，方便更换维护。高效节能，功率密度大，效率高。

应用

锂电池UPS应用

概述

伴随锂电池技术的不断突破，锂电池以其体积小、重量轻、可快充快放、环保能效高等特点正在逐步替代铅酸蓄电池在UPS领域的应用。

应用行业

直流不间断电源应用

与48V的直流电源组成直流不间断电源，为通信设备供电。当市电中断时，电池组对通信设备不间断供电，保证负载正常运行；市电恢复时，UPS电池停止供电，由市电供电，并为电池充电。

移动电源应用

与逆变器或UPS主机设备组成移动式UPS电源系统，发挥其体积小重量轻的特点。

与模块化UPS组成一体化电源

与模块化UPS主机组成一体化的UPS电源系统，锂电池具有能量密度高、体积小、质量轻、寿命长、使用温度范围宽等优势。适应数据中心和通信基站等各行业的设备选择，减少了铅酸蓄电池的铅污染。

内部短路的原因

1、隔板质量不好或缺损，使极板活性物质穿过，致使正、负极板虚接触或直接接触。

2、隔板窜位致使正负极板相连。

3、极板上活性物质膨胀脱落，因脱落的活性物质沉积过多，致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。

4、导电物体落入UPS电源电池内造成正、负极板相连。

5、焊接极群时形成的“铅流”未除尽，或装配时有“铅豆”在正负极板间存在，在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。

铅蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面

1、开路电压低，闭路电压(放电)很快达到终止电压。

2、大电流放电时，端电压迅速下降到零。

3、开路时，电解液密度很低，在低温环境中电解液会出现结冰现象。

4、充电时，电压上升很慢，始终保持低值(有时降为零)。

5、充电时，电解液温度上升很高很快。

6、充电时，电解液密度上升很慢或几乎无变化。

7、充电时不冒气泡或冒气出现很晚。

使用UPS电源的注意事项：

1)UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的清洁。

2)切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调等，以免造成损坏。

3)UPS的输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最高。

4)UPS带负载过轻（如1000VA的UPS带100VA负载）有可能造成电池的深度放电，会降低电池的使用寿命，应尽量避免。

5)适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次，这样可以延长电池的使用寿命。

6)对于多数小型UPS，上班再开UPS，开机时要避免带载启动，下班时应关闭UPS；对于网络机房的UPS，由于多数网络是24小时工作的，所以UPS也必须全天候运行。

7)UPS放电后应及时充电，避免电池因过度自放电而损坏。

UPS电源广泛应用于商场、超市、银行等企事业单位内，该电源的主要作用在于，在停电状态下，为单位提供持续供电，进而确保计算机网络系统、其他应用系统正常运行，有效避免数据丢失。在对电源使用之前，如何将UPS电源安装好使用呢？相信对于UPS不间断电源的安装流程，困扰着多数工程技术师。以下从安装注意事项、安装流程、使用注意事项等几个方面详细讲解《UPS电源安装流程规范》。

一、安装注意事项

UPS电源安装质量好坏直接影响到UPS系统今后的长期运行，尤其是大中型UPS电源，因此大中型UPS电源在规划到安装过程中都应该规范。

一般来讲，UPS电源在安装时主要考虑以下几个方面因素：

电网情况、负载容量、特性、使用环境、接地情况、配线、开关容量等。

1、电网情况

主要包括电网电压波动范围、停车频率等以确定UPS不间断电源备用时间的配备。如有必要可以在UPS电源前及增设其他保护措施。

2、使用环境

温度：要求为0℃-40℃；

湿度：要求为10%-90%；

落尘：UPS电源设备周围环境要保持清洁，这样可以减少有害灰尘对UPS内部线路的腐蚀；

结构：UPS电源长延时配置时，电池可能较重，此时应考虑地板承重问题；

空间大小：应保证UPS不间断电源进行维护时，工程人员有一定的施展空间。

3、接地情况

在电脑系统中为了确保电脑系统稳定可靠工作，防止寄生电容耦合干扰，保护设备及人身安全，因此必须有良好的接地系统。在接地系统中以接地电阻来表示接地好坏，一般接地电阻小于5Ω较为理想。

二、安装流程

第一、在进行安装之前，应该要明确运行环境。在选择安装位置时，最好是无导电杂质和装有空调的独立房间内，操作环境应该清洁、干燥，并且做好相应的保护措施。与此同时，空气应无灰尘，并且没有腐蚀性气体。当然在系统正常运行的情况下，还应该要保持空气流通。因而在进行安装时，安装环境应符合以下条件。运行相对湿度，不会结露，运行温度在0到40摄氏度范围内。

第二、应拆封并安装机柜，此时应该要检查损坏情况。在对包装进行检查时，应查看是否有损坏，或者有错装的现象。一旦有损坏的情况，就应该要及时进行更换。而在拆箱时，应该要检查前门上的机型，与所订的机型一致。并且需要记录机型数据，便于日后进行使用。

第三、还应该要计划具体路径，所有的通道应能承受机柜通过的重量。因而在此过程中，就应该要检查走廊、电梯和斜坡等，查看是否有死角等现象。与此同时，电源摆放到位后，还应该要查看，机柜内是否有其余物品。

第四、UPS电池系统安装完毕后，应认真检查电池系统总电压及单体电池开路电压，正负极性。

第五、蓄电池与充电装置或负载连接时，电路开关位于断开位置，确保正负极连接正确。

第六、检查开关电源监控单元中蓄电池管理参数，相关的参数是否与本手册中一致。

三、使用注意事项

1、请勿超过额定负载使用UPS不间断电源；

2、UPS电源设备内装有大容量蓄电池，非专业人士不可打开机壳，否则会有触电危险；

3、如果机器冒烟，请迅速切断电源；

4、万一周围失火，请使用干粉灭火器，使用液体灭火器有触电危险；

5、请将UPS电源市电输入插座放在UPS不间断电源设备附近，以便紧急情况时拔掉市电输入插头，切断电源。

安装使用UPS电源也是一门学问，在不正确操作情况下，可能会造成UPS电源故障甚至人身安全，故应当遵循相关工作人员指导安装使用。