江苏理士蓄电池DJM12100 12v系列产品说明
铅酸蓄电池作为存储电能的装置,它具有电动势能高、充放电可逆性好、使用温度范围广、原材料丰富廉价等特点,获得了广泛的应用,尽管铅酸蓄电池具有这些优点,但是在数据中心里,大规模的铅酸蓄电池应用也暴露出了其缺点,其重量造成的机房承重问题、维修要求高、相对寿命短、并且还富含毒性。
1、铅酸蓄电池的优缺点
从150年前只铅酸蓄电池问世至今,它依然是三首眩的备用能源存储解决方案,能够有效地满足数据中心独特的供电需求,其经济特性还没有其他主流技术可以匹敌,铅酸蓄电池在数据中心的使用情况不像****车、电动车等,能获得正常稳定的使用,而是大部分时间处于闲置状态,铅酸蓄电池先用直流电源对其充电,将电能转化为化学能储存起来,当市电中短时,UPS依靠储存在蓄电池中的能量维持其逆变器的正常工作,在此期间,铅酸蓄电池可以提供充足的备份时间,当市电恢复后,蓄电池又进行充电,然后进入等后期,另外,铅酸蓄电池价格相对较低,是目前成本效益的电能储存解决方案。
2、铅酸蓄电池也有一些较为突出的缺点:
(1)高昂的维修费用
目前的UPS产品所使用的蓄电池通常叫做“免维护铅酸蓄电池”,事实上,它们面年至少需要两次检查,以确保它们无腐蚀、工作状态良好以及单只蓄电池之间连接紧密。
(2)可靠性的不可预见隐患
为了保障蓄电池的可靠性,的途径是对蓄电池进行监测。然而每次测试蓄电池都会减少其容量并缩短其使用寿命。虽然现代的UPS内置电池测试方案可以减少这种磨损,但是并没有消除。
(3)更换成本高
密封铅酸蓄电池的使用寿命一般为4到5年,而UPS的寿命一般是它们的2到3倍,所以在UPS的一个完整生命周期里,数据中心需要把更换电池组的费用也做在初期的预算里。
(4)能量密度低
铅酸蓄电池质量比较重,体积较大,一台典型的中型UPS的电池组大约为5到8吨,需要考虑放置位置及承重问题。
(5)电池监测系统
蓄电池容量检测时,无论是离线方式还是在线方式,都必须设置备用电源作为防范措施,以保证安全,但是,检测时因为电池组数量多,放电时间长,放电后又要及时进行充电,所需的人力和电能消耗很大,对蓄电池本身也有一定的损耗。在操作过程中,在脱开和链接蓄电池及假负载时,由于电位差的村财似的操作带有危险性。并且检测过程相当复杂,费用昂贵。
UPS供电系统在各行业数据中心中起到重要的电源保障作用,要为负载提供不间断的供电,就必须具有电能储存的功能。因此,蓄电池成为UPS供电系统的重要组成部分。而由于蓄电池本身或者管理上的原因,目前有许多UPS故障是由蓄电池引起。因此有必要加强对蓄电池特性的了解,正确选配和使用蓄电池,尽可能地延长蓄电池的使用寿命。同时,如何管理蓄电池成为各个UPS厂家及行业用户重点研究的问题。
以下对目前大型UPS系统广泛采用的阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池在UPS供电系统中的作用、工作原理、配置、选用、安装、维护等方面进行探讨。
2.蓄电池在UPS供电系统中的作用和意义
在UPS供电系统中,蓄电池大多采用免维护蓄电池。蓄电池在UPS供电系统中的主要作用就是储存电能,一旦市电中断,由电池放电供给逆变器,由逆变器将电池释放出的直流电转变为正弦交流电,维持UPS的电源输出,确保负载在一定的时间内正常用电。
在市电正常供电时,电池在整流-充电电路中储存电能,同时对直流电路起到平滑滤波的作用,并在逆变器发生过载时,起到缓冲器的作用。
而在日常工作中,人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而由于对蓄电池的不合理使用,产生了蓄电池的电解液干涸、热失控、早期容量损失、内部短路等问题,进而严重影响到供电系统的可靠性。有资料表明,蓄电池故障而引起UPS主机故障或工作不正常的比例大约为60%。由此可见,加强对UPS电池的正确使用与维护,对延长蓄电池的使用寿命,降低UPS供电系统故障率,有着越来越重要的意义。
蓄电池正确的使用方法:
1)电池安装:电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方,并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响。电池应正立放置,不可倾斜角度。每个电池间端子连接要牢固。
2)环境温度:环境温度对电池的影响较大,环境温度过高,会使电池过充电产生气体,环境温度过低,则
会使电池充电不足,这都会响电池的使用寿命。因此一般要求环境温度在25℃左右,山特UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。
3)充放电电流:电池充放电电流一般以C来表示,C的实际值与电池容量有关。举例来讲,如果是100AH的电池:C=100A。MSF铅酸免维护电池的充电电流为0.1C左右,充电电流决不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命。放电电流一般要求在0.05~3C,UPS在正常使用中都能满足此要求,但也要防止意外情况的发生,如电池短路。
)使用寿命长采用高强度紧装工艺,提高电池装配装度,防止活性物质脱落,提高电池使用寿命。采用增多酸量设计,确保电池不会因电解液枯竭缩短电池使用寿命。因此6GFM系列=蓄电池的正常浮充设计寿命可达15年以上(25℃)。
2)自放电低采用高纯度原料和特殊制造工艺,自放电很少,室温存储半年无需补电。
3)维护简单采用特殊氧气吸收循环设计,克服了电池在充电过程中电解失水的现象,在使用过程中电液水份含量几乎没有变化,因此电池在使用过程中完全无需补水,维护简单。
4)安全性高电池内部装有特制安全阀,能有效隔离外部火花,不会引起电池内部发生爆炸。
5)洁净环保电池使用时不会产生酸雾,对周围环境和配套设备无腐蚀,可直接将电池装在办公室或配套设备房内,无需作防腐处理.
江苏理士蓄电池DJM12100 12v系列产品说明