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艾默生UPS对电池管理技术和配电管理技术分析

艾默生UPS对电池管理技术和配电管理技术分析
艾默生UPS电源都配备了电池组,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一部分,甚至超过UPS本身的投资,而电池的使用年限明显低于UPS设备。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。
艾默生UPS对电池管理技术和配电管理技术分析
(1)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控制及故障隔离技术,使并机系统中的两台或多台艾默生UPS电源的整流同步、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入并联母线系统中,实现电池的共享,减少电池投资。以“1+1”为例,传统的UPS方案,系统后备一小时,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必须各配置一套一小时的电池组,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1套1小时电池即可。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。或配置少许电池,增配发电机组。
铅酸蓄电池在数据中心的使用情况不像****车、电动车等,能获得正常稳定的使用,而是大部分时间处于闲置状态。铅酸蓄电池先用直流电源对其充电,将电能转化为化学能储存起来,当市电中短时,艾默生UPS电源依靠储存在蓄电池中的能量维持其逆变器的正常工作。在此期间,铅酸蓄电池可以提供充足的备份时间。当市电恢复后,蓄电池又进行充电,然后进入等后期。另外,铅酸蓄电池价格相对较低,是目前最具成本效益的电能储存解决方案。
(2)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的智能电池管理技术主要包括:电池均浮充管理(均浮充控制)、充电温度补偿、智能放电终止电压控制,除此之外还应具备电池定期自动检测和电池漏液检测功能。另外还可以选择输入电压范围较宽的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。
UPS的电池组里均含大量的剧毒硫酸,因此,处理淘汰掉的蓄电池需要昂贵的费用。通常,废旧电池可用来循环再造,回收的蓄电池需要按照国家的要求做相应处理,其中包制造商回收时的运费。所以前期购置蓄电池组是应把后期的处置费用考虑进去。
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UPS设计决定在任何给定电网条件下电池的使用频度,使用频度又影响电池的运行时间和使用寿命。在双转换和多模式高效双转换设计中,电池耗量最低。此外,有些制造使用多级充电技术,这种技术提供电池休眠时间,与传统涓流或浮充方式相比,可大大地延长电池寿命。这种先进的电池技术一般存在于在线交互式、双转换式和多模式双转换式UPS中。
(3)智能UPS配电管理技术。原理是通过侦测UPS电池电压或者管理设备供电时间,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。智能艾默生UPS电源配电管理技术主要有两种方案:包括软件实现方式及硬件实现方式。
 

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