汤浅蓄电池性能优势:
无游离酸,电池可倒放90°安全使用。
极低的电解液比重,延长寿命。
严格的选材及先进的制造工艺,使自放电极小。
极低的浮充电流,保证寿命。
密封反应效率高。
汤浅蓄电池使用寿命
24Ah以下5年,24Ah以上6年(含24Ah)。
详细介绍
*使用寿命10年以上。
*容量5.5-220安时(20℃)
*再充电时间短。
*可与任何符合DIN41773规范中IU-特性的电池充电器相连接。
*采用特殊的电池单元结构及电解质,具有的自放电特性。
*在深度放电或充电器出现故障期间,允许电池在四星期内进行再充电。
*防洪水:气管向下,在水下5米深的地方仍能防止进入气体通道里。
*防腐蚀:由于端子密封,电缆也有树脂和硅化合物,所以防腐蚀。定期检查随着经济的飞速发展以及基层央行对网络建设认识的不断加深,中心机房建设和改造,近几年如火如荼。但随之而来的就是日益庞大的电费开销,中心机房在建设中的投资,其中电气、电源、制冷等系统设施占了_一半以上的投资比例,高额的电能消耗使得整个数据中心运行成本居高不中心机房面临“建得起却用不起”的尴尬境地。
降低中心机房的运营成本和节能降耗成了基层央行有关部门关注的问题,节约能源可以从以下几方面入手。首先是机房环境的节能,包括制冷环境、供电环境;其次是从IT硬件设备节能,减少IT设备的能耗;是IT设备内部各集成电路的节能,比如CPU的节能等。UPS处于交流供电环节的最重要一环,机房几乎所有的IT设备由UPS供电,提高运行时的能效势在必行。目前UPS的节能必须从方案、电池、配电等方面全方位进行。
二、按需扩容的柔性规划
一般地市级中心机房的建设都不是一步到位,会考虑今后未来5到10年的需求,但是UPS一般都是一步到位,一次就安装了2套大功率的UPS并机,结果初期负载只有规划容量的10%~20%,没等承载所规划的负载就进入了设备淘汰期。这不仅造成投资的浪费,而且也无法使UPS运行在较高的效率点,造成电能的浪费。如何避免这种情况的发生,从UPS供电系统角度考虑,应该包括以下几个方面。
(一)供电方案设计
目前UPS供电方案主要有分散供电、集中供电2种。分散供电的特点是一台UPS为一台或多台负载设备供电。分散供电的好处是分散风险,不会因为一台UPS供电异常而造成大面积停电;缺点是UPS分散布置,不便管理,而且布线不易规划。另一种是采用集中供电方案,由一套大功率的UPS供电系统直接对机房的所有负载供电。集中供电的好处是便于规划、管理方便、维护方便;缺点是如果UPS系统异常,容易引起大面积停电事故,此缺点可以通过采用各种并联构架来避免。因此,以上两种方案各有优缺点,目前的中心机房一般都采用集中供电方案,也集中了供电的风险。当机房UPS装机总容量超过一定限度时,建议将机房按几期规划分成几个区域进行供电。
(二)UPS在线并机扩容功能
机房UPS容量的规划,可以根据不同时期的负载容量要求采用逐步扩容的方案,使投资方案更经济,同时也能使UPS工作于较佳的效率点。目前中、大功率段的UPS均已经具备冗余并机功能,不仅提高了系统的可靠性,同时也为机房扩容提供了条件。只要规划时在UPS前后配电箱预留足量的空气开关,并在机房规划相应空间,即可实现UPS并机扩容功能。关键是并机的过程处理,多种品牌UPS并机时需要对UPS的设置进行修正,此时要求UPS必须在维修旁路状态工作,UPS由市电直接带载,如果此时市电波动较大甚至停电,将造成系统的大面积瘫痪。所以并机扩容必须具备在线并机功能,即UPS并机扩容时,只需将新增UPS软件修改至与原UPS系统一致后,在不关闭原有UPS系统的情况下直接将新增UPS并入原有系统即可,扩容前后,UPS均工作于在线模式下,避免切换至旁路供电的高风险操作。
(三)采用模块化UPS实现逐步扩容
目前,模块化UPS已经开始在国内应用,模块化UPS特点主要包括:可扩容、平均故障修复时间(MTTR)短、可经济实现“N+X”冗余并机。以台达C系~IJUPS为例,每个模块为20kVA,整个系统可扩容至160kVA,可以根据机房的实际容量需求,逐步扩容,只要在机房初期规划好配电容量即可。同时,实现“N+X”冗余比较划算,以60kVA的容量要实现“N+I”冗余为例,传统方案必须扩容一台60kVAUPS,而采用模块化UPS,则只需扩容一个20kVA的模块即可,节省大笔资金的投入。
三、提高UPS自身能效,优化负载效率曲线
目前UPS均为在线式双变换构架,在其工作时整流器、逆变器均存在功率损耗。以一个容量为60kVA的UPS为例,每度电按1.2元计算,UPS效率每提高1%,一年节省的电费为5045.76元。可见提高UPS的工作效率,可以为数据中心节省一大笔电费,也是降低整个机房能耗的最直接方法。因此采购UPS应尽量采购效率更高的UPS。
当然UPS效率高不仅仅是满载时效率高,同时也必须具备一个较高的效率曲线,特别是在“1+1”并机系统时,根据系统规划,每台UPS容量不得大于50%,如果此次效率仅为90%以下,就算满载效率达到95%以上,也是没有意义的,所以要求UPS必须采取措施优化效率曲线,使UPS效率在较低负载时也能达到较高的效率。
除了提高UPS自身的效率之外,UPS的一些功能也可加以利用。比如像ECO经济运行模式,其原理是在较好的市电环境下,激活此功能,使UPS由静态旁路直接供电,此时逆变器处于待机状态,正常工作但不输出能量,_旦市电异常,UPS立即切换到逆变器供电状态,切换时间一般在1毫秒以内,由于逆变器处于待机状态,所以自身损耗很小,此时UPS的整机效率可以达~1J97%以上,比正常模式减少3%以上的损耗。
使用ECO模式必须具备2个条件:一是静态旁路必须采用两组高可靠晶闸管,不得采用接触器加晶闸管的组合,因为接触器吸合时接触点会打火,一般工作数百次之后就不能正常工作,而晶闸管则不存在此问题,同时可以缩短切换时间。二是建议在较好的电力环境下使用,比如一级供电单位等。
四、降低输入电流谐波,提高功率因数
谐波产生的根本原因是由于电力线路呈现一定阻抗,等效为电阻、电感和电容构成的无源网络。由于非线性负载产生的非正弦电流,造成电路中电流和电压畸变,称为谐波。谐波的危害包括:引起电气组件附加损耗和发热(如电容、变压器、电机等);电气组件温度升高,效率低,加速绝缘老化,降低使用寿命;*设备正常工作;无功功率增加,电力设备有功容量降低(如变压器、电缆、配电设备);供电效率低;出现谐振,特别是柴油发电机发电时更严重;空开跳闸、熔丝熔断、设备无故损坏。UPS对电网而言是一个非线性负载,在工作时会产生大量的谐波。以配置6脉冲整流器的UPS为例,其输入功率因数一般为0.75左右,谐波大于30%。降低UPS32作谐波的主要方法有以下几种。
(一)12脉冲整流器
其原理是在原有6脉冲整流器基础上,在输入侧增加一个移相变压器和6脉冲整流器。采用该技术方案后,可以将谐波降低至10%左右。优点是较为简单,谐波改善明显;缺点是对功率因数改善有限,价格略高。
(二)无源滤波器
依据LC滤波电路原理,对UPS产生的谐波进行滤除,并对功率因数进行补偿。优点是技术简单,成本较低;缺点是只能补偿将点阶次的谐波,同时受负载阻抗影响较大,无法适用于全功率段。
(三)有源滤波器
原理是利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,达到实时补偿谐波电流的目的。优点是可以补偿多个阶次的谐波,且不受负载阻抗大小的影响;缺点是购置成本较高。
(四)高频IGBT整流及PFC功率因数校正电路设计
整流器原理是采用高频率PWM控制IGBT导通,对输入电压波形进行分割,使输人电流波形尽量接近正弦波,并对输人电压和电流相位差进行补偿。优点是体积轻,价格便宜,效果好;缺点是技术结构复杂,不易维护,受功率器件影响,目前容量大小受到限制。
以上几种技术,性能及投资对比,可以根据实际需求选择合适的方案。
五、电池管理及配电管理技术
UPS都配备了电池,用户在电池组上的投资往往占整个UPS供电系统投资的很大比例,甚至超过UPS本身的投资,而电池的使用年限明显低于UPS主机。由于电池主要材料是重金属铅、硫酸和不易分解的塑料,都会对环境造成严重的污染。因此减少电池使用数量,延长电池循环使用寿命,不仅节省直接和间接的电池投资,而且还减少整个机房设备对环境的污染。所以UPS可以通过以下几个技术实现电池的节能。
(一)并机共用电池组功能
共用电池组原理是通过特殊的整流器隔离故障,使并机系统中的2台或多台UPS的整流同步,母线均流,使系统中的各台UPS母线直接并联,然后将满足系统后备时间要求的电池并联后接人并联母线系统中,实现电池的共享,减少电池投资。以“1+1”为例,传统的UPS方案,系统后备—小时,考虑其中一台UPS故障时,UPS2的电池不能为UPS1使用,所以UPS1和UPS2必须各配置一套-4,时的电池组,才能保障系统在断电后还能备用一小时。采用共用电池组方案后,因为UPS1故障后,系统中的电池仍能为UPS2提供能量,所以整个系统仅需配置一套一小时电池即可。这不仅节省了电池直接投资,同时也节约机房在空间、承重及空调等方面的投资,也降低了对环境的污染。
(二)智能电池管理技术
影响电池寿命的因素有很多,主要包括温度、充电、放电、循环次数等。如果能够对上述几个因素进行综合处理,可以大大延长电池的使用寿命,延长电池更换周期,节约电池投资。UPS的智能电池管理击包括:电池均浮充管理(均浮充控制)、充电温月智能放电终止电压控制,除此之外还应具备电动检测和电池漏液检测功能。另外还可以选压范围较宽的UPS,减少电池放电次数。通过上述几种技术,可大幅度延长电池寿命2--3年。
(三)智能UPS配电管理技术
原理是通过侦测UPS电池电压或者管理时间,实现对机房中不同等级负载的多次下电保护功能,减少电池投资,提高电池使用率。智能UP理技术主要有2种方案:软件实现方式及硬式。以台达UPS为例,其软件方式是在UPS监控中,在负载服务器安装Deltashutd0wnAgent关机代理程序。当市电异常并满足电池电压或者定时条件时,会自动保存系统程序,然后关闭服务器。电源冗余一般可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份、并联均流的N+1备份、冗余热备份等方式。容量冗余是指电源的负载能力大于实际负载,这对提高可靠性意义不大。
冗余冷备份是指电源由多个功能相同的模块组成,正常时由其中一个供电,当其故障时,备份模块立刻启动投入工作。这种方式的缺点是电源切换存在时间间隔,容易造成电压豁口。
并联均流的N+1备份方式是指电源由多个相同单元组成,各单元通过或门二极管并联在一起,由各单元同时向设备供电。这种方案在1个电源故障时不会影响负载供电,但负载端短路时容易波及所有单元。冗余热备份是指电源由多个单元组成,并且同时工作,但只由其中一个向设备供电,其他空载。主电源故障时备份电源可以立即投入,输出电压波动很小。
UPS是不间断电源(uninterruptiblepowersystem)是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。UPS电源类似一台这样的机器,它在市电停止供应的时候,能保持一段供电时间,使人们有时间存盘,再从容地关闭机器。
对于一些需要长时间不间断操作、高可靠的系统,如基站通信设备、*设备、服务器等,往往需要高可靠的电源供应。冗余电源设计是其中的关键部分,在高可用系统中起着重要作用。冗余电源一般配置2个以上电源。当1个电源出现故障时,其他电源可以立刻投入,不中断设备的正常运行。这类似于UPS电源的工作原理:当市电断电时由电池顶替供电。冗余电源与UPS的区别主要是由不同的电源同时供电,而UPS则是一个电源供电另一个则随时备用,有需要时自动切换。
传统冗余电源接法
传统的冗余电源设计方案是由2个或多个电源通过分别连接二极管阳极,以“或门”的方式并联输出至电源总线上。如图1所示。可以让1个电源单独工作,也可以让多个电源同时工作。当其中1个电源出现故障时,由于二极管的单向导通特性,不会影响电源总线的输出。
在实际的冗余电源系统中,一般电流都比较大,可达几十A。考虑到二极管本身的功耗,一般选用压降较低、电流较大的肖特基二极管,比如SR1620~SR1660(额定电流16A)。通常这些二极管上还需要安装散热片,以利于散热。
使用二极管的传统方案电路简单,但有其固有的缺点:功耗大、发热严重、需加装散热片、占用体积大。由于电路中通常为大电流,二极管大部分时间处于前向导通模式,它的压降所引起的功耗不容忽视。最小压降的肖特基二极管也有0.45V,在大电流时,例如12A,就有5W的功耗,因此要特别处理散热问题。
现在新的冗余电源方案是采用大功率的MOSFET管来代替传统电路中的二极管。MOSFET的导通内阻可以到几mΩ,大大降低了压降损耗。在大功率应用中,不仅实现了效率更高的解决方案,而且由于无需节散热器,所以省了大量的电路板面积,也减少了设备的散热源。应用电路中MOSFET需要有芯片的控制。目前,TI、Linear等各大公司都推出了一些成熟的该类芯片。
汤浅蓄电池性能优势: 无游离酸,电池可倒放90°安全使用。 极低的电解液比重,延长寿命。 严格的选材及先进的制造工艺,使自放电极小。 极低的浮充电流,保证寿命。 密封反应效率高。 汤浅蓄电池使用寿命 24Ah以下5年,24Ah以上6年(含24Ah)。 详细介绍 *使用寿命10年以上。 *容量5.5-220安时(20℃) *再充电时间短。 *可与任何符合DIN41773规范中IU-特性的电池充电器相连接。 *采用特殊的电池单元结构及电解质,具有的自放电特性。 *在深度放电或充电器出现故障期间,允许电池在四星期内进行再充电。 *防洪水:气管向下,在水下5米深的地方仍能防止进入气体通道里。 *防腐蚀:由于端子密封,电缆也有树脂和硅化合物,所以防腐蚀。定期检查 定期检查各单元电池的端电压和内阻。对12V单元电池来说,在检查中如果发现各单元电池间的端电压差超过0.4V以上或电他的内阻超过80mΩ以上时,应该对各单元电池进行均衡充电,以恢复电池的内阻和消除各单元电池之间的端电压不平衡。均衡充电时充电电压取13.5~13.8V即可。经过良好均衡充电处理的电池绝大多数都可将其内阻恢复到30mΩ以下。 UPS电源在运行过程中,由于各单元电池特性随时间...
汤浅蓄电池性能优势: 无游离酸,电池可倒放90°安全使用。 极低的电解液比重,延长寿命。 严格的选材及先进的制造工艺,使自放电极小。 极低的浮充电流,保证寿命。 密封反应效率高。 汤浅蓄电池使用寿命 24Ah以下5年,24Ah以上6年(含24Ah)。 详细介绍 *使用寿命10年以上。 *容量5.5-220安时(20℃) *再充电时间短。 *可与任何符合DIN41773规范中IU-特性的电池充电器相连接。 *采用特殊的电池单元结构及电解质,具有的自放电特性。 *在深度放电或充电器出现故障期间,允许电池在四星期内进行再充电。 *防洪水:气管向下,在水下5米深的地方仍能防止进入气体通道里。 *防腐蚀:由于端子密封,电缆也有树脂和硅化合物,所以防腐蚀。 UPS(UninterruptiblePowerSystem),也就是不间断电源,它是一种含有储能装置、以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的电源设备。其主要功能是当市电中断时,及时向用电设备提供电能,使设备仍能持续工作一段时间,以便处理好未完成的工作。除了使电源不间断之外,UPS还扮演全方位的负载保护神角色。对于电压异常以及电流杂波,UPS均可以进行调节和过滤。早期的UPS产品如果检测到异常电压,就认为是停电,会直接转为...