產(chǎn)品詳情
很多人認為蓄電池是不需要維護的，尤其是在使用UPS電源時，這種想法就更加明顯。但實際上，由于蓄電池缺乏維護而導(dǎo)致的問題在UPS的全部故障占比中相當(dāng)高。所以，例行對UPS的蓄電池進行維護，將很大程度上延長UPS的蓄電池壽命并降低故障率。本篇文章就將為大家介紹UPS電池的維護方法。
保持適宜的環(huán)境溫度
通常來說，影響電池壽命較大的因素是環(huán)境溫度。一般電池生產(chǎn)廠家要求的環(huán)境溫度是在20-25℃之間。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高，但付出的代價卻是電池的壽命大大縮短。據(jù)試驗測定，環(huán)境溫度一旦超過25℃，每升高10℃，電池的壽命就要縮短一半。目前UPS所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸蓄電池，設(shè)計壽命普遍是5年，這在電池生產(chǎn)廠家要求的環(huán)境下才能達到。達不到規(guī)定的環(huán)境要求，其壽命的長短就有很大的差異。另外，環(huán)境溫度的提高，會導(dǎo)致電池內(nèi)部化學(xué)活性增強，從而產(chǎn)生大量的熱能，又會反過來促使周圍環(huán)境溫度升高，這種惡性循環(huán)，會加速縮短電池的壽命。
定期充電放電
UPS電源中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時均已調(diào)試到額定值，而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的，使用中應(yīng)合理調(diào)節(jié)負載，比如控制微機等電子設(shè)備的使用臺數(shù)。一般情況下，負載不宜超過UPS額定負載的60%.在這個范圍內(nèi)，電池的放電電流就不會出現(xiàn)過度放電。
UPS因長期與市電相連，在供電質(zhì)量高、很少發(fā)生市電停電的使用環(huán)境中，蓄電池會長期處于浮充電狀態(tài)，日久就會導(dǎo)致電池化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的活性降低，加速老化而縮短使用壽命。因此，一般每隔2-3個月應(yīng)完全放電一次，放電時間可根據(jù)蓄電池的容量和負載大小確定。一次全負荷放電完畢后，按規(guī)定再充電8小時以上。
利用通訊功能
目前，絕大多數(shù)大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應(yīng)的軟件，通過串/并口連接UPS，運行該程序，就可以利用微機與 UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數(shù)設(shè)置、定時設(shè)定、自動關(guān)機和報警等功能。通過信息查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內(nèi)溫度和市電頻率等信息;通過參數(shù)設(shè)置，可以設(shè)定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作，大大方便了 UPS電源及其蓄電池的使用管理。
及時更換廢/壞電池
目前大中型UPS電源配備的蓄電池數(shù)量，從3只到80只不等，甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構(gòu)成電池組，以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續(xù)不斷的運行使用中，因性能和質(zhì)量上的差別，個別電池性能下降、儲電容量達不到要求而損壞是難免的。當(dāng)電池組中某個/些電池出現(xiàn)損壞時，維護人員應(yīng)當(dāng)對每只電池進行檢查測試，排除損壞的電池。更換新的電池時，應(yīng)該力求購買同廠家同型號的電池，禁止防酸電池和密封電池、不同規(guī)格的電池混合使用。
數(shù)據(jù)中心的用電量約占到全球用電量的1%。運營商在數(shù)據(jù)中心部署不間斷電源（UPS）系統(tǒng)，以便限度地減少因供電不穩(wěn)定而造成的中斷，從而提高數(shù)據(jù)中心的可靠性。然而，新的技術(shù)支持UPS與電網(wǎng)交互，為更具可持續(xù)性的數(shù)據(jù)中心賦能。在數(shù)據(jù)中心，IT 設(shè)備由 UPS 系統(tǒng)供電來降低故障風(fēng)險。UPS已經(jīng)具備諸多優(yōu)點，包括高效率、較小的占用空間、改進的電池儲能系統(tǒng)和監(jiān)控。如今，該技術(shù)甚至能夠與電網(wǎng)交互。
新技術(shù)為智能電網(wǎng)賦能
電網(wǎng)（electric grid）由輸電線路、變電站、變壓器以及其它將電力從電廠輸送到用戶的部件組成。它通常被稱為“the grid”。設(shè)備、電池、自動化、計量和監(jiān)控方面的新技術(shù)正在使智能電網(wǎng)成為可能。智能電網(wǎng)是一種允許電力公司與用戶或供應(yīng)商與消費者之間進行雙向交互傳感和通信的能力。這代表著分布式能源在助力電網(wǎng)方面擁有巨大機會，其中包括UPS和電池儲能系統(tǒng)(BESS)。
具有這種能力的UPS通常被稱為面向智能電網(wǎng)（smart grid ready）、電網(wǎng)交互式的分布式能源(DER)或UPSaaR (UPS作為備用電源)，我們把它們稱為面向智能電網(wǎng)的UPS?；跀?shù)據(jù)中心行業(yè)當(dāng)前的運營情況、優(yōu)先事項和機遇，我們預(yù)計數(shù)據(jù)中心將成為該技術(shù)的重要舞臺。
電網(wǎng)交互式UPS
在數(shù)據(jù)中心，IT設(shè)備(服務(wù)器、存儲和交換機)由UPS系統(tǒng)供電，UPS系統(tǒng)對電源線進行調(diào)節(jié)，防止電源干擾，包括中斷、欠壓、過壓、閃變、瞬變事件和諧波失真。UPS系統(tǒng)需要得到適當(dāng)?shù)牟僮骱途S護，從而提高可靠性、降低故障概率。在典型應(yīng)用中， UPS電池僅在停電情況下使用。對數(shù)據(jù)中心行業(yè)來說，使UPS能夠與電網(wǎng)進行交互是一種新方法—通過這種方法，數(shù)據(jù)中心行業(yè)將獲益良多。
鋰離子電池的激增和電網(wǎng)互動(或并網(wǎng))UPS系統(tǒng)的引入，使這種能源管理不僅成為可能，而且得到了廣泛的應(yīng)用。
電網(wǎng)交互式UPS系統(tǒng)可以在微電網(wǎng)內(nèi)運行，并將電力回饋電網(wǎng)。這項技術(shù)允許組織的UPS電池中存儲的能量在非高峰時間回售給公用事業(yè)公司，為公用事業(yè)提供商提供電網(wǎng)平衡服務(wù)，并為數(shù)據(jù)中心組織創(chuàng)造收入。而且它可以做到這一點，而不會影響您的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的IT恢復(fù)能力。
這些電網(wǎng)交互式UPS系統(tǒng)利用了鋰離子電池的優(yōu)勢，特別是運行時間更長、充放電速度更快和循環(huán)能力更高。采用鋰離子電池的電網(wǎng)交互式UPS可以輕松地提供足夠快的響應(yīng)，以滿足頻率控制需求，支持各種創(chuàng)收服務(wù)，并通過需求管理提供節(jié)省成本的機會。例如，組織可以在高峰時段關(guān)閉電網(wǎng)并使用電池，以避免支付高額現(xiàn)貨電費，并幫助公用事業(yè)提供商管理高峰需求。
毫不夸張地說，配備鋰離子電池的電網(wǎng)互動UPS系統(tǒng)甚至可以為脫碳和更可持續(xù)的能源戰(zhàn)略做出貢獻。我們?nèi)蕴幱谶@些技術(shù)的早期，但它們肯定會成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)持續(xù)努力管理能源消耗和碳排放的重要工具。
下一步將采用面向智能電網(wǎng)的UPS技術(shù)
施耐德電氣、Vertiv和Eaton等公司已經(jīng)在提供面向智能電網(wǎng)的UPS。下圖展示了面向智能電網(wǎng)的UPS方塊圖，其中雙向箭頭表示能量可以根據(jù)應(yīng)用流向任何方向。我們可以總結(jié)出不同的運行模式:標(biāo)準(zhǔn)運行、能源需求管理、快速頻率響應(yīng)以及助力電網(wǎng)。
標(biāo)準(zhǔn)運行: UPS和BESS為關(guān)鍵負載提供所需的能源，防止停電或其它電源干擾事件引發(fā)停工。根據(jù)電源故障的持續(xù)時間，發(fā)電機可以成為解決方案的組成部分。因此，在電網(wǎng)或發(fā)電機運行的大部分時間， BESS不會被使用—這可以被理解為未充分利用的資源。借助UPS面向智能電網(wǎng)的能力，可通過其它運行模式提高資源利用率。盡管如此，牢記可靠性至關(guān)重要，并且UPS系統(tǒng)必須在斷電時確保關(guān)鍵負載所需的運行時間。
能源需求管理: 在這種運行模式下，我們考慮通過調(diào)節(jié)來減少、壓低或轉(zhuǎn)移用戶的能源需求。我們利用UPS和BESS來提供負載向電網(wǎng)索取的全部或部分能源。這種運行方式減少了用戶的能源需求，有利于電網(wǎng)的穩(wěn)定。此外，BESS可以在能源價格較低的低需求時段充電。能源峰值調(diào)整是一種常見應(yīng)用場景，即在能源需求的高峰時段（通常價格更高）減少購買公用事業(yè)公司的能源。
快速頻率響應(yīng): 太陽能和風(fēng)能等可變可再生能源的使用給電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來了額外的挑戰(zhàn)。能源供給與消耗的平衡情況會影響電力系統(tǒng)的頻率?？焖兕l率響應(yīng)是UPS的另一個應(yīng)用場景，可配合將可再生能源整合到電網(wǎng)的工作?？焖夙憫?yīng)的BESS可實時提高電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性。
助力電網(wǎng): 該技術(shù)使UPS和BESS能夠作為一種雙向分布式能源向電網(wǎng)供電。它們可以成為分布式能源的一部分，以微電網(wǎng)等形式連接到電網(wǎng)。這個概念提供了一個去中心化、模塊化、更靈活的解決方案，其中的資源更靠近所服務(wù)的負載。它有時被稱為分布式儲能系統(tǒng)(DESS)。由于需要滿足特定的技術(shù)要求，政府、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
概括來說，面向智能電網(wǎng)的UPS和BESS有助于更高效、可持續(xù)的能源使用，同時提高系統(tǒng)的靈活性。能源需求管理和儲能技術(shù)使可變可再生能源的整合成為可能。
“雙碳”目標(biāo)加速綠色數(shù)據(jù)中心變革
碳達峰、碳中和是近兩年比較熱的詞匯。為了應(yīng)對全球氣候變化，促進社會的可持續(xù)發(fā)展，世界各國都在積極采取行動加快實現(xiàn)碳中和，中國也在其列。2020年9月，中國宣布力爭于2030年前達到二氧化碳排放峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。在國家“雙碳”戰(zhàn)略的背景下，數(shù)據(jù)中心作為“新基建”的數(shù)字基底，也被賦予更多期望。
眾所周知，在當(dāng)下這個數(shù)據(jù)爆發(fā)增長的時代，數(shù)據(jù)中心的處理能力和存儲容量呈現(xiàn)指數(shù)級增長，對能源的消耗也水漲船高，艾瑞咨詢的研究顯示，當(dāng)前電力成本已經(jīng)占數(shù)據(jù)中心整體運營支出中的一半以上，可以肯定的是，數(shù)據(jù)中心已成為主要的碳排放源之一。因此，要實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，打造綠色數(shù)據(jù)中心至關(guān)重要。
為了加速綠色低碳數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，國家層面也出臺了一些政策為其助力。今年5月，等四部門聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》的通知中指出，隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級進度加快，迫切需要推動數(shù)據(jù)中心合理布局、供需平衡、綠色集約和互聯(lián)互通，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，促進數(shù)據(jù)要素流通應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展。
不久前，印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》（以下簡稱“行動計劃”）中更是明確，用3年時間，基本形成布局合理、技術(shù)先進、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟增長相適應(yīng)的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展格局。到2021年底，全國數(shù)據(jù)中心平均利用率力爭提升到55%以上，，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.35以下，到2023年底降至1.3以下。
值得注意的是，數(shù)據(jù)中心是用能非常集中的大型設(shè)施，要想實現(xiàn)綠色低碳需求并非易事。對此，、中國原副院長鄔賀銓認為，要實施數(shù)據(jù)中心綠色低碳運行方式，就需要做到：優(yōu)化選址，形成自然風(fēng)洞效應(yīng)；疊加光伏、綜合供能、高效致冷、余熱循環(huán)利用；通過數(shù)據(jù)清洗與標(biāo)注提升存儲數(shù)據(jù)的質(zhì)量，減少無效數(shù)據(jù)的存儲，冷熱數(shù)據(jù)分開存放；云邊端協(xié)同優(yōu)化數(shù)據(jù)處理效率。
