Технологии EATON

Технология HotSync

Надежность электроснабжения жизненно важного оборудования играет большую роль с развитием современных технологий: медицинского оборудования, узлов связи, серверов, промышленных линий, и т.д. Для безопасности на основе источника бесперебойного питания создают отказоустойчивые системы с резервированием N+1 (система имеет один избыточный модуль), 2N(нагрузка с 2 блоками питания защищается 2 независимыми линиями) и комбинированные системы, например 2N+1.

Для работы нескольких ИБП в параллели в системе с резервированием N+1 или в системе с наращиванием мощности, бесперебойники  должны «видеть» друг друга:

  • в нормальном и батарейном режиме ИБП должны строго синхронизироваться по частоте;
  • при необходимости, ИБП должны синхронно переходить на байпас;
  • при неисправности один из модулей, понимая, что у него есть «соседи», должен выключиться. Нагрузка при этом равномерно распределится на работающие ИБП.

В обычных параллельных системах ИБП «видят» друг друга, осуществляя беспрерывную синхронизацию через специальные карты параллельной работы, которые соединены интерфейсными кабелями (обычно витая пара). При выходе из строя карт параллельной работы или потери связи между ними, параллельная система «падает», теряя важную нагрузку.

Для параллельных систем Eaton Powerware разработал специальную отказоустойчивую технологию HotSync. Уникальность технологии HotSync заключается в том, что в нормальном режиме ИБП «видят» друг друга не используя карты параллельной работы: они «видят» друг друга и синхронизируются через силовые выходы ИБП. Так как в работе параллельной системы по технологии HotSync нет дополнительных элементов и нет дополнительных «точек отказа», то параллельные системы Eaton Powerware более надежны.

Преимущества технологии Hot Sync:

  •   технология реализована в одно- и трехфазных ИБП Eaton, может применяться для построения систем мощностью до 4,4 МВА (400 В);
  • модульный подход к модернизации, который позволяет реализовывать задачи увеличения мощности или обеспечения дополнительного резервирования;
  • нет единой точки отказа системы.

Распределительное устройство Eaton Rack Power Module (RPM)

Устройство Rack Power Module (RPM) значительно облегчает процесс распределения электропитания в стойках ЦОД, занимая всего 3U и обеспечивая поддержку нагрузки до 36 кВт. RPM ориентирован на подключение к выходу 3-ф ИБП (BladeUPS), идеально синхронизируясь с системами распределения 1-ф нагрузки типа Eaton ePDU и имеет 12 собственных отключаемых силовых каналов.

Возможности:

  • BladeUPS легко адаптируется под индивидуальные требования пользователя и возможные изменения в конфигурации ЦОД.
  • для создания параллельной системы на основе BladeUPS требуется только шина параллельной работы. Подключенные к параллельной системе модули автоматически настраиваются на необходимый режим работы.
  • по причине низкого тепловыделения требования к кондиционированию помещений, где устанавливается BladeUPS, снижаются на треть. Поэтому этот источник можно размещать рядом с другим IT- оборудованием.
  • модуль, работающий  в параллельной системе, всегда можно перенастроить  для одиночной работы и наоборот.
  • возможность подключения собственных внешних батарейных модулей.

Распределение электропитания в стойках с BladeUPS осуществляется с помощью устройства Rack Power Module (RPM). RPM обеспечивает организованную и упорядоченную подачу до 36 кВт питания нагрузкам с различными напряжениями, кабелями питания и компоновками. RPM размером 3U можно разместить в одной стойке с ИБП и другим IT- оборудованием.

Мониторинг BladeUPS выполняется через локальную сеть или Internet.

Технология ABM

Надежность источника бесперебойного питания напрямую зависит от срока службы его батарей.

Досрочный выход из строя АКБ приводит к лишним затратам и увеличивает общую стоимость эксплуатации ИБП. Неработающий аккумулятор во много раз увеличивает риск сбоя в системе гарантированного электропитания. В основном питание ИБП реализуется от сети — автономная работа бесперебойника требуется лишь в единичных случаях. При этом качество защиты напрямую зависит от  полноты заряда аккумуляторы. С другой стороны, излишний заряд способствует  быстрому выходу из строя батарей.

Технология ABM — существенно новый интеллектуальный подход к данному вопросу.

Данная технология дает возможность продлить срок службы батарей благодаря оптимизации режима их заряда. Классический метод заряда приводит к ускорению процесса коррозии пластин и пересыханию электролита.  ABM исключает перезаряд батарей, исключая их преждевременный износ. Также технология ABM дает возможность пользователю отслеживать состояние АКБ, и заранее (за 60 дней) получать предупреждение об окончании срока их службы. Также ABM оптимизирует время заряда, что особенно важно при частых отключениях электроэнергии. Технология ABM на протяжении многих лет используется в ИБП Eaton от 1 до 160 кВА, теперь ее удалось реализовать и в устройствах мощностью до 1100 кВА.

Технология ABM применена во всех ИБП Eaton Powerware 9 серии:

  • в ИБП до 6 кВА: напольные и стоечные ИБП Eaton 9120, Eaton 9125, Eaton 9130 и Eaton 9135, Eaton 9140
  • в ИБП средней мощности: Eaton 9155 8-30 кВА и Eaton 9355 8-40 кВА, Eaton BladeUPS
  • в ИБП большой мощности: Eaton 9390 40-160 кВА и Eaton 9395 225-1100 кВА

Преимущества технологии:

  • предупреждающая и автоматическая диагностика состояния АКБ.
  • увеличение срока службы батарей по сравнению с классическим методом заряда.
  • автоматическая компенсация напряжения заряда батарей в диапазоне от 0 до +50C.
  • оптимизация времени заряда батарей благодаря трехступенчатому методу заряда.

Адаптивная система управления модулями Variable Module Management System (VMMS)

Разработанная компанией Eaton, новая технология, предназначена для оптимизации работы модульных ИБП и повышения их КПД в режиме двойного преобразования при небольших нагрузках. Как правило, в стандартных условиях ИБП часто работает с неполной нагрузкой и не может достичь оптимального КПД. При низком уровне нагрузки в некоторых параллельных системах из нескольких ИБП система управления повышает процент загрузки ИБП, временно выключая из работы часть силовых модулей и переводя их в режим ожидания. Это помогает  получить некоторое энергосбережение, но только в параллельных системах из нескольких ИБП.

Технология VMMS помогает увеличить КПД при неполной загрузке номинальной мощности, не ухудшая надежности.

Источник бесперебойного питания Eaton по умолчанию определяет, какие из силовых модулей (как в параллельных системах, так и в одиночных ИБП 9395 550-1100 кВА) могут работать в режиме ожидания, а какие будут использоваться для питания нагрузки. При необходимости система задействует все силовые модули, а при нагрузке менее 40% отключает резервные модули ИБП, что дает повышение общего КПД системы.

Ввиду того, что источники бесперебойного питания Eaton 9395 550, 825 и 1100 кВА состоят из соответственно 2, 3 и 4 подмодулей по 275 кВА, то ИБП могут при необходимости отключать «излишние» модули 275 кВА и увеличивать общий КПД системы.

Системы также могут быть настроены на работу с VMMS:

  • технология сохраняет резервирование и повышает КПД, интеллектуально корректируя уровень загрузки модулей UPM.
  • число резервных UPM может быть выбрано (N+0, N + 1, N+2, N+X)
  • модули UPM в режиме ожидания могут применяться как резервные (N+0).

Система сохранения энергии - Energy Saver System (ESS)

Технология ESS позволяет уменьшить потери энергии ИБП на 85 % и при этом снизить энергопотребление, воздействие на экологию и затраты на электроэнергию, при этом влияние на качество защиты нагрузки не сказывается.

Технология позволяет добиться лучшего показателя КПД 99% во всем диапазоне работы. Если сравнивать с возможностями традиционного режима eco-mode в оборудовании предыдущего поколения, ESS гарантирует максимальный КПД и минимальное время переключения в режим двойного преобразования при сбое питания.

Пока входные параметры частоты и напряжения находятся в допустимых пределах, ИБП, находясь в режиме ESS, питает нагрузку отфильтрованным сетевым напряжением. Если параметры входной сети выходят за предполагаемые рамки по напряжению или частоте, ИБП переходит в режим двойного преобразования. Если входное питание выходит за ограничения корректной работы системы, ИБП переключается на питание от батарей. Мощные алгоритмы мониторинга и управления позволяют ИБП постоянно отслеживать качество питания и включать силовые преобразователи менее чем за 2 мс в случае выхода сетевого питания за допустимые пределы. Итог -  нагрузка всегда защищена, а показатель  КПД максимален. Сбой в нагрузке оставляет ИБП в режиме ESS. Испытанная технология Eaton гарантирует бесперебойное и энергоэффективное питание нагрузки без искажения защиты подключенного оборудования.

Источники бесперебойного питания Eaton с системой сохранения энергии ESS поддерживают три конфигурируемых режима работы:

  • режим двойного преобразования: ИБП работает в нормальном режиме, питание подается через преобразователи.
  • режим ESS: конверторы в режиме готовности, статический переключатель байпаса позволяет бесперебойнику питать нагрузку напрямую от сети.
  • режим повышенной готовности: ИБП автоматически переключается из режима ESS в режим двойного преобразования и при повторяющихся сбоях питания остается в этом режиме в течение установленного времени (по умолчанию – 1 час) до тех пор, пока возвращение в режим ESS не будет безопасным. ИБП выполняет переключения между различными режимами работы без прерываний питания нагрузки.

В настоящее время технология ESS может применяться к ИБП Eaton 9390 (40-160 кВА) и Eaton 9395 (225-1110 кВА).

Схема КПД с учетом использования технологии ESS и без нее: