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數據中心膠體電池的使用壽命是多長時間呢?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月20日  

UPS電源通常為一些重要負荷(如計算機設備)供應不間斷電源,保證重要負荷的持續不間斷供電,但實際運行工況下常常出現市電不穩定、閃斷、甚至中斷現象,為了防止出現UPS電源設備輸入不可用的故障,進而造成IT設備失電的后果,此時UPS設備的后備電源蓄電池可以挽回IT設備因失電造成的損失。


數據中心蓄電池的使用不得不提到膠體電池的日常維護,膠體電池使用壽命一般參考密封閥控電池,如電信運營商規定2V電池浮充壽命是8年,6V、12V電池浮充壽命是5年;而移動運營商則規定2V電池浮充壽命是8年,6V、12V電池浮充壽命是6年。當電池投入使用一段時間后就會發生內阻偏大的情況,這時首先要進行一次均充,觀察電池內阻是否發生變化,假如減少就是電池虧電造成的,接著只需對電池進行幾次充放電操作即可恢復電池性能,假如電池性能沒有得到改善,就要對故障電池進行更換。


其中,2V電池的浮充電壓是運營商基于之前48V通信電源的相關經驗制定的,現在新的基礎設施維護章程中已經對該數值進行了修正,在240VHVDC系統及UPS系統中配備的2V電池浮充壽命修改為5年。因為隨著大容量的UPS新增,2V電池也逐漸應用到300KVA以上的UPS系統中,但是根據某品牌UPS服務商測試數據,同樣2V的電池,在UPS系統上的使用壽命一般比48V通信電源上的壽命短,并且配置2V電磁的高頻機其電池使用壽命又會比工頻機電池使用壽命略長一些(工頻機的紋波電流比高頻機的紋波電流大,一般長時間浮充的電池,其浮充時的紋波電流對電池的使用壽命是有影響的,并且滿足紋波電流越大,其電池使用壽命越短的關系)。為了克服工頻機紋波電流大的問題,UPS廠商已經對其產品進行了改進,如帶有PFC功能的工頻機,電池在此模式下只進行放電操作的時,其紋波電流得到了改善。建議業主在設備選型時,可以將48V通信電源、240VHVDC、336VHVDC,不同品牌的UPS高頻機(包含模塊化和非模塊兩種)、不同品牌的UPS工頻機以及帶有PFC的UPS紋波電流值作為一個參考指標。電池充放電的紋波電流可用鉗表的交流電流檔進行測量。


紋波電流影響單節電池的使用壽命,而單節電池中的電池cell數(2V一個cell)又影響整租性能,所以電池組壽命跟紋波電流負相關,跟電池單體數也是負相關,此時再加上一個系數就可以根據電池的組數、單體數量以及紋波電流可以得到一個相關經驗公式(要大量的數據進行模型修正)。此時,同樣可以解釋為何配置2V的UPS系統其電池使用壽命比48V通信電源的使用壽命短一些了,因為其單租電池的單體數量要比48V通信電源配備的電池數量多,導致其紋波電流也比48V通信電源的紋波電流也相對大一些。


另外,除了測量紋波電流可以判斷電池的性能以外,測量紋波電壓同樣有效。比如紋波電壓可以粗略地幫助我們判斷內阻。比如一組30節的電池組,其電池組的中點為第15、16節電池相連的那個點,我們可以測量中點對整組電池正極和負極的紋波電壓,正常情況下,兩者值應該相等。假如兩者數值明顯不等,如兩者差值超過20%,則說明紋波電壓高的那部分內阻偏大了。同樣,我們也可以通過UPS直流母線交流紋波(通常是5V),可以粗略地判斷其直流母線電容是否會有問題。


在UPS設備選型時,一般設備的性能指標中要求紋波電壓小于直流電壓的1%。實際測量過程中,紋波電壓的值還應根據UPS設計和配置進行考慮。假如電池室離主機較遠時,此時電池電纜就相對較長,阻抗也變成了電池內阻加電池線纜阻抗,紋波電流相應的也會下降,紋波電壓會增大。針對這種配置業主就要關注電池開關因為低電壓提前動作,特別是負載較大,放電時間較長,導致電池容量放不出。


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