UPS 标的是 VA 与 W 两个数,中间差一个功率因数;后备时间与负载率不是线性关系。 它的价值不在「撑多久」,在「撑到发电机起来或者安全关机」。
上一节讲 PoE 供电,这一节讲断电之后怎么办。 这一节与 01.04.12 电源是一条线:电源讲「怎么供」,UPS 讲「断了怎么撑」。
一、VA 与 W:别只看一个数
VA 是视在功率,W 是有功功率,两者比值叫功率因数。 网络设备电源的功率因数通常 0.9 以上,老设备可能只有 0.6。
选型要看 W:1000 VA、功率因数 0.9 的 UPS 只能出 900 W。只看 VA 会高估能力。
二、后备时间怎么估
不是线性反比。电池容量与放电电流的关系是非线性的,负载越轻,单位功率撑得越久。 常见近似:时间与负载率的 0.85 次方成反比。
所以「满载 10 分钟」的 UPS,半载能撑将近 20 分钟,而不是 20 分钟。 具体曲线要看厂家手册,别自己外推。
三、UPS 到底为什么存在
不是为了「停电还能上网」,而是为了三件事: ① 撑到发电机启动(通常 10 到 30 秒)。 ② 撑到安全关机(服务器要几分钟)。 ③ 滤掉市电的波动与瞬断(这才是它每天在干的活)。
所以「UPS 能撑两小时」这种需求要重新想:两小时应该靠发电机,靠电池堆出来的两小时, 成本与占地都不现实。
四、动手 Demo:1000 VA、0.9 功率因数、420 W 负载:负载率与后备时间
这段算有功功率与负载率,再按 0.85 次方的经验公式估不同负载率下的时间。
va, pf, load = 1000.0, 0.9, 420.0
print(va * pf, 100.0 * load / (va * pf))
for r in (0.3, 0.5, 0.8, 1.0):
print(r, 30.0 * (1.0 / r) ** 0.85)
实跑输出:
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UPS 能用多久,是个乘法除法的事
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**UPS 标的是 VA 与 W 两个数**,中间差一个功率因数。
网络设备的电源功率因数通常标 0.9 以上,老设备可能只有 0.6。
举例:一台 1000 VA/功率因数 0.9 的 UPS,带 420 W 负载。
项 值
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标称容量 1000 VA
功率因数 0.9
能出的有功功率 900 W
当前负载 420 W
负载率 47%
**后备时间不是线性反比。**电池容量与放电电流的关系是非线性的,
负载越轻,单位功率能撑的时间越长。常见的近似:
负载率 30%:约 83 分钟。
负载率 50%:约 54 分钟。
负载率 80%:约 36 分钟。
负载率 100%:约 30 分钟。
**工程上留 30% 余量**:负载率别超 70%,既留扩容空间,也让电池工作在高效区。
**还有一条容易忘的**:UPS 自身也要耗电与发热,机房空调要把它算进去。
负载率 47%,属于健康区间。工程上建议不超 70%:留扩容空间,也让电池工作在高效区。
下面四行是不线性的证据:负载率从 100% 降到 50%,时间从 30 分钟涨到 52 分钟,而不是 60 分钟。 所以「减半负载就翻倍时间」是错的。
还要记住两件常被漏掉的:UPS 自己耗电并发热(机房空调要算进去); 电池三到五年要换,不换的 UPS 在断电那天等于没有。
30 秒实验
- 看一下你机房 UPS 的 VA、W 与当前负载率。
- 查一下电池上次更换的时间。
- 算一下如果只保核心设备,UPS 能撑多久。
常见误区
- 只看 VA。要看 W。
- 以为负载减半时间翻倍。是非线性的。
- 不换电池。三到五年后容量只剩一半。
自测三问(点开对答案)
1. VA 与 W 的关系? —— W = VA × 功率因数;选型看 W。 2. 负载率为什么建议不超 70%? —— 留扩容空间,并让电池工作在高效区。 3. UPS 的三个真实用途? —— 撑到发电机启动、撑到安全关机、滤掉市电波动。下一节:最后一个零件——风扇,以及从功耗到风量的整条散热账。
- ☐ (本节完,下一节 01.04.15 风扇)