友聯(lián)蓄電池原裝MX12170價(jià)格
在數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)建設(shè)中,實(shí)際應(yīng)用存在的問題和不斷涌現(xiàn)的全新需求,是UPS系統(tǒng)在研發(fā)設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)和動(dòng)力,同時(shí)也是檢驗(yàn)新產(chǎn)品是否符合要求,有沒有推廣應(yīng)用前景的客觀標(biāo)準(zhǔn)。從另一個(gè)角度而言,就是要求UPS系統(tǒng)的研發(fā)要最大程度地契合數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)的發(fā)展變化。
數(shù)據(jù)中心要素向可靠性回歸
云計(jì)算的出現(xiàn),改變了傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施的使用方式和部署模式,并帶來了大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)熱潮。在瞬息萬變的全球化時(shí)代,隨著數(shù)據(jù)中心需求的不斷遞增,用戶針對(duì)數(shù)據(jù)中心建設(shè)所關(guān)注的內(nèi)容也在不斷變化。
艾默生網(wǎng)絡(luò)能源發(fā)起的一項(xiàng)關(guān)于“什么是客戶最關(guān)注的數(shù)據(jù)中心要素”的調(diào)查顯示,早期的最高選項(xiàng)是可用性、合適的監(jiān)控系統(tǒng)以及能源使用效率。但是,在經(jīng)過對(duì)最近幾年的數(shù)據(jù)對(duì)比后,我們發(fā)現(xiàn),客戶對(duì)可靠性關(guān)注度的提升遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)效率的關(guān)注。
針對(duì)這一轉(zhuǎn)變的原因,從一些有關(guān)數(shù)據(jù)中心損失的關(guān)鍵數(shù)據(jù)中就能找到答案。根據(jù)艾默生網(wǎng)絡(luò)能源發(fā)布的《2016年數(shù)據(jù)中心宕機(jī)成本報(bào)告》顯示,單個(gè)數(shù)據(jù)中心宕機(jī)的平均成本從2010年的505502美元增加到2013年的690204美元,再到現(xiàn)在的740357美元,增長率達(dá)到38%。同時(shí),最高宕機(jī)成本增長更快,從2010年到現(xiàn)在增加至2409991美元,增加了81%。
從這些數(shù)據(jù)不難看出,客戶對(duì)數(shù)據(jù)中心要素的關(guān)注向可靠性回歸的原因,與持續(xù)攀升的數(shù)據(jù)中心宕機(jī)成本有直接關(guān)系。更值得注意的是,調(diào)查還發(fā)現(xiàn),UPS系統(tǒng)故障是數(shù)據(jù)中心宕機(jī)的首要原因,占所有發(fā)生故障的1/4。
數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)的“短板”
從實(shí)際運(yùn)行來看,我認(rèn)為,一個(gè)數(shù)據(jù)中心的可靠性絕不僅僅取決于設(shè)備,其整體供電架構(gòu)同樣決定它的可靠性,而且隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,供電架構(gòu)也在隨之變化,從帶冗余的雙母線架構(gòu)到雙母線架構(gòu),再到現(xiàn)在的備用式方案也是一步步在發(fā)展的。
在了解數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí),我們有必要客觀分析一下目前主流供電方案的優(yōu)點(diǎn)及“短板”。雙母線系統(tǒng)具有很好的安全性,但一個(gè)顯見的缺點(diǎn)就是負(fù)載率不能超過50%,因此選用UPS時(shí)一定要關(guān)注系統(tǒng)在低負(fù)載下的效率;與雙母線系統(tǒng)不同的是,備用式方案提高了各個(gè)UPS的利用率,但是在切換的過程中都是0到100%的負(fù)載跳躍,這種情況下就應(yīng)該關(guān)注UPS的動(dòng)態(tài)特性是不是足夠安全。
在這一客觀認(rèn)知的基礎(chǔ)上,我們可以將上述兩種供電方案的“短板”,與艾默生網(wǎng)絡(luò)能源最新推出的Liebert?eXL大功率UPS進(jìn)行對(duì)應(yīng),來實(shí)際了解一下這款產(chǎn)品在技術(shù)研發(fā)上都具有哪些全新特性。
Liebert?eXL大功率UPS考慮了各種供電架構(gòu)的特性,具備非常平滑的效率曲線及很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。并且這款產(chǎn)品擁有聯(lián)合供電模式,當(dāng)峰值功率達(dá)到400KVA時(shí)會(huì)啟動(dòng)電池和市電的聯(lián)合供電,起到‘削峰’的作用,幫助客戶節(jié)省了前端配電的投資,這也完全契合了軟件定義數(shù)據(jù)中心按照平均值來定義功率的特點(diǎn)。同時(shí),在建設(shè)供電系統(tǒng)時(shí),還有一個(gè)非常關(guān)鍵的要素,即不能只關(guān)注選擇何種特性的UPS,更重要的是要根據(jù)業(yè)務(wù)情況選擇合適的供電架構(gòu),讓UPS工作在合適的負(fù)載比例上。
目前,Liebert?eXL大功率UPS已經(jīng)在國際市場(chǎng)上得到了廣泛應(yīng)用,在美國的一個(gè)成功案例,就具象化地說明了這款產(chǎn)品的優(yōu)異性能。這個(gè)應(yīng)用案例呈現(xiàn)了一個(gè)動(dòng)態(tài)的分布過程,由單母線開始過渡到雙母線,再過渡到備用式,給客戶提供了一個(gè)非常靈活的根據(jù)功率增長布置的方案。在這個(gè)系統(tǒng)方案當(dāng)中,所有的子模塊都是一致的,而隨著客戶業(yè)務(wù)的變化,可以不斷進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)和供電模塊的調(diào)整,這也由此保證了系統(tǒng)在任何一個(gè)階段都具有最高的運(yùn)行效率和利用率。
實(shí)際證明,Liebert?eXL大功率UPS的研發(fā)設(shè)計(jì)充分考慮到了數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)的發(fā)展變化,并順應(yīng)了客戶需求趨勢(shì)的轉(zhuǎn)變,具有極為廣闊的應(yīng)用前景。
影響基站友聯(lián)蓄電池壽命四大原因
從目前國內(nèi)幾家大型閥控式密封電池廠家生產(chǎn)電池的質(zhì)量來講,基本能滿足各運(yùn)營商要求,但各廠家生產(chǎn)蓄電池質(zhì)量、性能上有所差別,從調(diào)查使用情況來看,部分廠家生產(chǎn)蓄電池的質(zhì)量因?yàn)槌杀据^高、招標(biāo)價(jià)太低等原因存在一定的問題,但在蓄電池質(zhì)量沒問題的情況下,部分基站蓄電池容量仍然下降過快、使用壽命大大縮短。從閥控式密封電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能、基站蓄電池使用過程現(xiàn)場(chǎng)勘察情況等綜合因素來看,結(jié)合交換局站使用情況,閥控式密封電池在正常情況下使用1~4年后,其容量下降應(yīng)不會(huì)這么快,因此造成基站蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的主要原因應(yīng)在于基站本身蓄電池使用特點(diǎn)及其基站使用環(huán)境有關(guān)。從調(diào)查情況看,在蓄電池質(zhì)量沒有問題的情況下,影響基站蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的原因主要有以下幾個(gè)方面。
第一,基站頻繁停電、停電時(shí)間長、停電時(shí)間無規(guī)律,使蓄電池頻繁充放電,是造成蓄電池容量下降過快和使用壽命縮短的一個(gè)最主要原因。
根據(jù)對(duì)基站報(bào)廢蓄電池解剖情況來看,導(dǎo)致蓄電池壽命終止的原因在于蓄電池負(fù)極板的硫酸鹽化,這是蓄電池早期容量衰竭(PCL)的一種典型現(xiàn)象。筆者認(rèn)為造成蓄電池負(fù)極板產(chǎn)生硫酸鹽化的原因可能有以下兩個(gè)方面:
(1)基站停電頻次過高,一天內(nèi)停電數(shù)次,甚至連續(xù)停電數(shù)天,使基站蓄電池在放電后尚未充足電的情況下又放電,蓄電池出現(xiàn)欠充。如連續(xù)多次發(fā)生欠充,將造成蓄電池容量累積性虧損,則該基站的蓄電池容量將在較短時(shí)間內(nèi)下降,其使用壽命將較快終止。蓄電池容量下降的速度與該基站蓄電池連續(xù)欠充的次數(shù)成一定的正比關(guān)系。造成蓄電池容量下降的內(nèi)在原因在于,電池放電后在未充足電的情況下又放電,正、負(fù)極在放電后生成的硫酸鉛未能分別完全恢復(fù)成二氧化鉛和金屬鉛的情況下,正、負(fù)極板又放電,使蓄電池產(chǎn)生欠充,連續(xù)多次欠充,使負(fù)極板逐步硫酸鹽化,產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)晶硫酸鉛,特別是在蓄電池處于深度過放電的情況下,蓄電池負(fù)極板的硫酸鹽化將更嚴(yán)重,硫酸鹽化的速度將更快,造成負(fù)極板表面被屏蔽,其功能逐步下降直至失效,導(dǎo)致蓄電池使用壽命下降直至終止。從現(xiàn)有基站蓄電池實(shí)際使用情況分析,蓄電池發(fā)生累計(jì)欠充可能性是存在的。另外,蓄電池雖存在多次欠充,但二次欠充或多次欠充不是有規(guī)律連續(xù)發(fā)生的,電池發(fā)生累計(jì)欠充可能性及概率有多大,有待進(jìn)一步確定。
(2)另外一個(gè)觀點(diǎn),造成基站蓄電池容量下降、使用壽命縮短的最主要原因是由蓄電池負(fù)極板硫酸化引起的,蓄電池累計(jì)欠充將導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化外,蓄電池充放電循環(huán)次數(shù)增加或一定時(shí)間內(nèi)充放電循環(huán)過度頻繁是否也將導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化,或者是導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化的一個(gè)重要因素。
當(dāng)然造成蓄電池負(fù)極板硫酸化原因除上述原因外還有多種因素,如電解液或玻璃纖維棉雜質(zhì)超標(biāo),使電池自放電速率加快。浮充或均衡電壓過低,使部分硫酸鉛晶體不能被溶解。經(jīng)常放電過量或經(jīng)常小電流深放電,使蓄電池初期充電效率下降。電池工作環(huán)境溫度過高,雜質(zhì)離子更為活躍,加速電池自放電。
根據(jù)目前電池生產(chǎn)廠家的規(guī)模、生產(chǎn)工藝及技術(shù)水平,造成基站蓄電池負(fù)極板硫酸化主要原因不在于產(chǎn)品質(zhì)量,因在蓄電池正常使用情況下,蓄電池負(fù)極板硫酸化的時(shí)間較長,從而造成蓄電池容量難以恢復(fù)。另外從使用情況分析,不同生產(chǎn)廠家,不管進(jìn)口或國產(chǎn)電池,都存在該問題。所以造成基站蓄電池負(fù)極板硫酸化的主要原因在基站頻繁停電,經(jīng)常過放電和小電流的深度過放電,造成蓄電池欠充,欠充連續(xù)多次的發(fā)生,形成蓄電池累計(jì)欠充,基站充放電循環(huán)次數(shù)過度頻繁,從而造成負(fù)極板不可逆轉(zhuǎn)的硫酸化。負(fù)極板的硫酸化是目前影響基站蓄電池容量下降,使用壽命縮短的主要原因所在。
第二,開關(guān)電源設(shè)置參數(shù)不合理,基站蓄電池欠壓保護(hù)設(shè)置電壓過低,復(fù)位電壓設(shè)置過低,使蓄電池出現(xiàn)過放電甚至深度過放電現(xiàn)象,從另一方面加劇蓄電池負(fù)極板硫酸化,是使蓄電池容量下降,使用壽命縮短的另一個(gè)主要原因。
目前基站組合開關(guān)電源均設(shè)置低電壓隔離保護(hù)功能或二次下電功能。當(dāng)蓄電池放電至某一設(shè)定電壓值時(shí),開關(guān)電源系統(tǒng)將自動(dòng)切斷對(duì)部分重負(fù)載供電或全部負(fù)載的供電,以保護(hù)蓄電池不過放電,確保蓄電池使用壽命。如電池最低欠壓保護(hù)值設(shè)置過低,蓄電池將出現(xiàn)過放電,多次的過放電和過放電后未能及時(shí)補(bǔ)充電或充電不足都將嚴(yán)重影響電池使用壽命;另外如開關(guān)電源復(fù)位電壓設(shè)置過低,將使電池在放電過程中出現(xiàn)重復(fù)多次放電;具體電池最低欠壓保護(hù)值設(shè)置應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流大小而設(shè)置,而目前基站蓄電池最低欠壓保護(hù)值一般設(shè)置在單體電池電壓每只1.8V左右,有的甚至設(shè)定為每只1.75V。根據(jù)閥控式密封電池的放電性能結(jié)合基站實(shí)際負(fù)載電流(目前基站實(shí)際負(fù)載電流絕大部分均小于0.1C10A),基站電池最低欠壓保護(hù)值應(yīng)設(shè)置在電池單體電壓每只1.8V左右。因此,目前基站蓄電池欠壓保護(hù)設(shè)置參考電壓過低,如基站長時(shí)間停電,會(huì)使電池出現(xiàn)過放電,甚至是小電流深度過放電,而過放電的電池要完全充足電,恢復(fù)容量所需充電時(shí)間較長,深度過放電的電池在基站現(xiàn)有唯一恒壓充電條件下,一般是很難完全恢復(fù)其額定容量的。所以開關(guān)電源參數(shù)設(shè)置不合理,從另一方面加劇電池負(fù)極板硫酸化,從而造成電池容量下降,使用壽命縮短。
第三,基站使用環(huán)境較惡劣。基站停電后,由于無空調(diào),使基站環(huán)境溫度逐步上升?;蛘哂捎诳照{(diào)故障,使基站室內(nèi)溫度偏高,從而降低了蓄電池使用壽命。
室內(nèi)基站均配置空調(diào),配置的空調(diào)為一般柜機(jī)或分體式空調(diào),長時(shí)間不間斷使用使部分基站空調(diào)出現(xiàn)故障而停機(jī),空調(diào)損壞后有時(shí)得不到及時(shí)維修,而室內(nèi)基站為封閉機(jī)房,空調(diào)停機(jī)后使基站室內(nèi)溫度大幅上升,彩鋼板機(jī)房其室內(nèi)溫度甚至可達(dá)到70℃以上。另一方面,即使空調(diào)正常,而基站由于停電后,無交流電源,空調(diào)也無法制冷,特別在夏天,將使基站室內(nèi)溫度大幅上升,從而影響蓄電池正常工作。室內(nèi)溫度過高一方面使閥控式密封電池內(nèi)部失水量加劇,電解液飽和度下降(玻璃纖維棉隔膜內(nèi)電解液減少)使電池容量降低和電池使用壽命縮短。另一方面由于室內(nèi)溫度過高,將使蓄電池?zé)崾Э匦?yīng)加劇,從而造成蓄電池正極板腐蝕速率加劇、極板變形膨脹、電池外殼鼓脹甚至開裂等,最后導(dǎo)致電池容量快速下降,電池壽命縮短,根據(jù)相關(guān)資料表明,當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃時(shí),每升高10℃,電池使用壽命將縮短1/2。
第四,基站停電后,蓄電池放電至終止電壓,未及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充電,也將導(dǎo)致電池容量下降和使用壽命縮短。
由于部分基站地處郊區(qū)或偏遠(yuǎn)山村等地,市電供應(yīng)狀況較差,市電停電的次數(shù)多且停電時(shí)間較長,往往一旦市電停電后,蓄電池放電至終止電壓,市電還未恢復(fù),這樣一方面可能造成蓄電池過放電,另一方面電池放電后又不能得到及時(shí)補(bǔ)充電,根據(jù)相關(guān)資料表明,電池放電后如不能及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充電,將使蓄電池容量逐步下降,經(jīng)過幾次循環(huán)后,蓄電池使用壽命將明顯縮短。
上述四點(diǎn)原因是造成目前基站電池容量早期失效,使用壽命縮短的主要原因。當(dāng)然影響蓄電池容量及使用壽命因素很多,正常使用情況下,影響蓄電池壽命主要因素是正極板腐蝕速度和玻璃纖維隔膜(AGM)中電解液飽和度。但基站由于自身所處環(huán)境(市電供應(yīng)、環(huán)境溫度等)較特殊,真正影響蓄電池使用壽命主要原因在負(fù)極板硫酸化,而造成負(fù)極板硫酸化的主要原因在于基站頻繁停電,造成蓄電池累計(jì)欠充及使蓄電池循環(huán)次數(shù)增加;另外蓄電池欠壓保護(hù)值的設(shè)置不當(dāng),基站室內(nèi)溫度過高,蓄電池放電后未及時(shí)補(bǔ)充電等方面進(jìn)一步加劇負(fù)極板硫酸化,這也可從另一面解釋為什么城區(qū)基站或供電狀況好的基站電池使用壽命較其它類型基站長,早期蓄電池使用壽命較近期電池使用壽命長的原因。
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引 言
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電池是將化學(xué)能或物理能直接變成電能的儲(chǔ)能裝置,??煞譃榛瘜W(xué)電源和物理電源兩大類?;瘜W(xué)電源包括一次電池和二次電池(即蓄電池)兩類,前者只能一次性使用,如手電筒用的鋅錳電池;后者可反復(fù) 充放電多次使用,如鉛酸蓄電池,鎘鎳電池,氫鎳電池等。隨世界工業(yè)的迅速發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)化,備用電源的需求日益擴(kuò)大,相應(yīng)推動(dòng)了電池工業(yè)的迅猛發(fā)展。在眾多電池種類中,迄今技術(shù)最成熟,應(yīng)用最廣泛的毫無爭(zhēng)議應(yīng)是鉛酸蓄電池,尤其是七十年代以來密封鉛酸電池的研制成功,其應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛,成為許多行業(yè)用戶首選電池。現(xiàn)代密封鉛酸蓄電池具有完全密封,無需補(bǔ)加水維護(hù),體積小,比能量高不腐蝕設(shè)備及不污染環(huán)境,安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
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