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铅酸蓄电池的工作原理 铅酸蓄电池电动势的产生 铅酸蓄电池充电后,正极板二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅(Pb(OH)4),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb4)留在正极板上,故正极板上缺少电子。 铅酸蓄电池充电后,负极板是铅(Pb),与电解液中的硫酸(H2SO4)发生反应,变成铅离子(Pb2),铅离子转移到电解液中,负极板上留下多余的两个电子(2e)。
可见,在未接通外电路时(电池开路),由于化学作用,正极板上缺少电子,负极板上多余电子,两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。 铅酸蓄电池放电过程的电化反应铅酸蓄电池放电时, 在蓄电池的电位差作用下,负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I。同时在电池内部进行化学反应。 负极板上每个铅原子放出两个电子后,生成的铅离子(Pb2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。
正极板的铅离子(Pb4)得到来自负极的两个电子(2e)后,变成二价铅离子(Pb2),,与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板水解出的氧离子(O-2)与电解液中的氢离子(H)反应,生成稳定物质水。 电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极,在电池内部形成电流,整个回路形成,蓄电池向外持续放电。 放电时H2SO4浓度不断下降,正负极上的硫酸铅(PbSO4)增加,电池内阻增大(硫酸铅不导电),电解液浓度下降,电池电动势降低。
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理想的状态,资料中心的能耗比例,应集中于IT设备,比重愈高愈好;因此如何有效减少空调、UPS等基础设施的能耗,将多数电力留予IT设备所用,让PUE(电力使用效率)数值维持低档,实为重要课题
理想的状态,资料中心的能耗比例,应集中于IT设备,比重愈高愈好;因此如何有效减少空调、UPS等基础设施的能耗,将多数电力留予IT设备所用,让PUE(电力使用效率)数值维持低档,实为重要课题。
伊顿电气事业(EATON)企业业务协理王子贤认为,欲落实前述目标,可从选用节能UPS做起。好的UPS应具备几个关键特质,首先是「高输入功因」,I/PPF(InputPowerFactor)应大于0.99,如此便能节省输入端的虚功消耗,亦节省输入端的配电成本;其次是「低输入电流谐波」,I/PTHDi(输入电流谐波失真)宜低于3%~5%水平,以避免影响配电端其它设备的电源使用。新的UPS设计多采IGBT高频整流,至于传统多相整流加上滤波器,顶多仅能降到5%~7%,需付出额外成本来降低电流谐波,且只有在满载时才有较好效果。
早期UPS采SCR降压转换技术,易产生谐波并回灌电网,导致设备误动作、伤害设备或造成资料不正确;此后从TransistorUPS、IGBTUPS一路演进,迄至目前众家UPS厂商皆推出EcoMode,各有巧妙不同。以EATON而论,凭借专利的节能系统ESS技术,自动选择佳的电力保护方式,能连续监测输入电压,在需要时以不到0.002秒(《2ms)的时间,转换至逆变器输出(电池模式/Online模式),有效过滤快速低能量瞬时,保障重要负载。
MDC单机柜,集成机房物理基础设施
针对渐趋热门的边缘运算议题,EATON则推出MDC解决方案来因应。王子贤指出,该公司基于客户所提之多样化需求,据此集成资料中心物理基础设施,包括UPS、配电系统、机柜、空调系统、监控系统及照明系统,所打造而成的微型机房一体化方案。
前述的MDC单机柜,其空调部份采用冷热通道全封闭系统,强化气流管理效能,此外也提供独特的应急冷却机制,藉由进风温度侦测,一旦察觉高温,旋即会控制机柜的前、后门弹开;此项设计,有助于企业得以放心运行无人化微型机房。
另一方面,王子贤也特别介绍EATON推出的xStorage储能系统,强调其存在价值为稳定再生电力、降低碳足迹,当连接市电时,可透过在夜间充电(离峰用电),并在用电尖峰需求时释放储存的能量,crownbatt蓄电池 (中国)销售以达削峰填谷功效,连带有机会促使契约容量调降。