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英威腾UPS电源20K参数尺寸
2023-12-19 11:15  浏览:31
英威腾UPS电源20K参数尺寸

在大多数数据中心设施中,铅酸蓄电池是UPS电源常用的储能设备。UP可以在市电中断时提供后备电源,或为IT设备的有序关闭提供一定的时间。数据中心依赖于UPS和相蓄电池提供电力保障,以在市电中断期间提供关键系统运营的连续性。但铅酸蓄电池也有一些缺点,其中包括:
  (1)可靠性 
  UPS电源通常采用铅酸电池组的供电,任何一块电池都可能成为故障点。损坏的电池可能会导致数据中心UPS供电系统崩溃,尤其是在数据中心设施尚未建立UPS电源冗余的情况下。  
  调研机构波洛蒙研究所的一项研究发现,铅酸电池故障是数据中心计划外中断的常见原因,超过了人为错误、超出UPS容量、网络攻击、恶劣天气事故等其他原因。研究发现55%计划外中断和UPS系统故障的三分之一都与铅酸电池故障有关。 
  (2)工作寿命  
  铅酸蓄电池必须每4到5年更换一次,或在UPS系统的15年使用寿命内更换三到四次。而更换电池的成本以及所涉及的时间和劳动力增加了其总体拥有成本(TCO)。电池的工作寿命取决于电池的充放电频率。但是过充电、频繁放电循环、室温高或不均匀,电池端子过紧以及电池间连接松动等因素也会缩短电池的使用寿命。  
  (3)尺寸和重量  
  铅酸电池柜占用数据中心基础设施大量的空间。此外,铅酸电池的重量很重,在某些数据中心设施中,可能需要加固地板以承载铅酸电池系统的重量。  
  (4)维护和保养  
  数据中心设施管理人员和技术人员必须通过持续的电压检查和性能监控来持续评估铅酸电池的当前状况,以确保损坏的电池不会影响电池组的正常运行。数据中心必须经常进行维护,以消除腐蚀,防止连接松动,并识别和更换有缺陷的电池。  
  (5)冷却要求  
  铅酸电池需要在约77°F(25°C)的温度下控制室温,以确保正常运行以及4至5年的工作寿命。冷却电池室或机柜的成本增加了总体拥有成本。此外,铅酸电池对温度变化很敏感。室温每升高10°C,就会降低电池的一半工作寿命。  
  (6)环境危害  
  铅和硫酸是铅酸蓄电池的主要组成成分,这两种物质都对环境有害。铅酸电池的回收被认为是世界上污染严重的行业之一。2.jpg

UPS电源通常为一些重要负荷(如计算机设备)提供不间断电源,保证重要负荷的持续不间断供电,但实际运行工况下常常出现市电不稳定、闪断、甚至中断现象,为了避免出现UPS电源设备输入不可用的故障,进而造成IT设备失电的后果,此时UPS设备的后备电源——蓄电池可以挽回IT设备因失电造成的损失
  数据中心蓄电池的使用不得不提到胶体电池的日常维护,胶体电池使用寿命一般参考密封阀控电池,如电信运营商规定2V电池浮充寿命是8年,6V、12V电池浮充寿命是5年;而移动运营商则规定2V电池浮充寿命是8年,6V、12V电池浮充寿命是6年。当电池投入使用一段时间后就会发生内阻偏大的情况,这时首先需要进行一次均充,观察电池内阻是否发生变化,如果减少就是电池亏电造成的,接着只需对电池进行几次充放电操作即可恢复电池性能,如果电池性能没有得到改善,就需要对故障电池进行更换。
  其中,2V电池的浮充电压是运营商基于之前48V通信电源的经验制定的,现在新的基础设施维护章程中已经对该数值进行了修正,在240VHVDC系统及UPS系统中配备的2V电池浮充寿命修改为5年。因为随着大容量的UPS增加,2V电池也逐渐应用到300KVA以上的UPS系统中,但是根据某品牌UPS服务商测试数据,同样2V的电池,在UPS系统上的使用寿命一般比48V通信电源上的寿命短,并且配置2V电磁的高频机其电池使用寿命又会比工频机电池使用寿命略长一些(工频机的纹波电流比高频机的纹波电流大,一般长时间浮充的电池,其浮充时的纹波电流对电池的使用寿命是有影响的,并且满足纹波电流越大,其电池使用寿命越短的关系)。为了克服工频机纹波电流大的问题,UPS厂商已经对其产品进行了改进,如带有PFC功能的工频机,电池在此模式下只进行放电操作的时,其纹波电流得到了改善。建议业主在设备选型时,可以将48V通信电源、240VHVDC、336VHVDC,不同品牌的UPS高频机(包含模块化和非模块两种)、不同品牌的UPS工频机以及带有PFC的UPS纹波电流值作为一个参考指标。电池充放电的纹波电流可用钳表的交流电流档进行测量。
  纹波电流影响单节电池的使用寿命,而单节电池中的电池cell数(2V一个cell)又影响整租性能,所以电池组寿命跟纹波电流负相关,跟电池单体数也是负相关,此时再加上一个系数就可以根据电池的组数、单体数量以及纹波电流可以得到一个经验公式(需要大量的数据进行模型修正)。此时,同样可以解释为什么配置2V的UPS系统其电池使用寿命比48V通信电源的使用寿命短一些了,因为其单租电池的单体数量要比48V通信电源配备的电池数量多,导致其纹波电流也比48V通信电源的纹波电流也相对大一些。另外,除了测量纹波电流可以判断电池的性能以外,测量纹波电压同样有效。比如纹波电压可以粗略地帮助我们判断内阻。比如一组30节的电池组,其电池组的中点为第15、16节电池相连的那个点,我们可以测量中点对整组电池正极和负极的纹波电压,正常情况下,两者值应该相等。如果两者数值明显不等,如两者差值超过20%,则说明纹波电压高的那部分内阻偏大了。同样,我们也可以通过UPS直流母线交流纹波(通常是5V),可以粗略地判断其直流母线电容是否会有问题。  
  在UPS设备选型时,一般设备的性能指标中要求纹波电压小于直流电压的1%。实际测量过程中,纹波电压的值还应根据UPS设计和配置进行考虑。如果电池室离主机较远时,此时电池电缆就相对较长,阻抗也变成了电池内阻加电池线缆阻抗,纹波电流相应的也会下降,纹波电压会增大。针对这种配置业主就需要关注电池开关因为低电压提前动作,特别是负载较大,放电时间较长,导致电池容量放不出。

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