上海UPS不间断电源系统中的高倍率型蓄电池的选择

UPS(uninterruptiblepowersystem )系统，即不间断电源系统串联在交流基础电源和受电设备之间，在商用电源停电后仍持续向设备供电的同时，还会受到商用电源上的浪涌、瞬时过电压、欠电压、电池组是UPS系统的重要组成部分，其优劣直接关系到整个UPS系统的可靠性，而且是整个UPS系统中平均故障时间*短的器件。因此，蓄电池组的选择直接影响UPS系统的可靠性。

2022-12-09 21:37:11

上海UPS不间断电源(uninterruptiblepowersystem )系统，即不间断电源系统串联在交流基础电源和受电设备之间，在商用电源停电后仍持续向设备供电的同时，还会受到商用电源上的浪涌、瞬时过电压、欠电压、电池组是UPS系统的重要组成部分，其优劣直接关系到整个UPS系统的可靠性，而且是整个UPS系统中平均故障时间*短的器件。因此，蓄电池组的选择直接影响UPS系统的可靠性。
2 UPS系统的电池发展趋势
从UPS的运行环境来看，大功率UPS产品主要应用于电信、工业、金融、**等行业和航空航天等大型数据中心。在数据中心的供电系统中，蓄电池的发展具有以下特点。
(1)备份时间短
蓄电池的作用是市电发生故障后，在油机启动和切换的时间内支持UPS继续向负载供电。但是，柴油发电机的启动时间通常为10~15秒，而电网切换至加油机的时间为数百毫秒，因此，考虑到电池的备用电力时间短，但大电流放电的电池容量利用率低，备用电力时间为5~15分钟就足够了。
)2)高功率
从市场情况看，从2012年开始，100KVA、120KVA、200KVA、400KVA等超过80KVA的UPS产品迅速成长，大功率产品超过了中小功率的市场份额。由于大功率UPS产品成为市场主流，缩短了备份时间，因此电池的放电电力也在上升。
3 .电池选择—恒功率法
蓄电池通过UPS的逆变器向负载放电，UPS向负载提供的电力是一定的，所以电池也是恒定电力放电。 UPS选择电池时，主机容量、电池电力、备份时间、电池容量等是重要的参数。因此，有恒功率法，它是UPS系统中备用电源选择方法中*常用的方法。
计算公式如下。
p(VA )—UPS标称容量) va；
Pf—UPS功率因数；
-逆变器转换效率；
n—计算机中安装的电池数量；
N—单电池的数量；
从制造商的恒功率放电数据表中选择适当的计算结果规格。
4高功率电池的优点
4.1高输出密度
目前，大多数UPS设备的电力逐渐上升，这也关系到设备的平均单机电力密度。据ASHRAE2预测，2014年国内数据中心平均单机功率密度约为3.7千瓦，全球数据预计单机柜功率密度约为6.5千瓦。 UPS系统功率密度的提高增加了系统冷却性能和电池功率性能的负担，电池功率的提高也满足了当前UPS系统功率提高的需要，因此高功率电池将成为未来UPS系统备用电源的必然选择。例如，放电条件： 15min的备份时间、到终止电压的放电为1.67(v/1电池)。南都电力型电池(HRL-400，同为标称容量) )的电力性能从310(w/只)到400 ) w/只)，电池的电力涨幅达到27%，大幅提高了蓄电池恒功率的放电性能。

4.2省空间/成本
数据中心的持续增长促进了UPS市场的积极增长，其中当然包括电池。但是，由于建设成本不断上涨，对于需要大量空间的备用电源，使用高功率电池可以减少电池使用量，节省空间。另外，电池的电力性能提高后，其电力的单价将大幅减少，电池购买成本将下降。
4.2.1省空间化
备用电源通常需要大量的空间，但目前大数据中心的建设成本约为每平方米2~3万元，如果能节省电池的占用空间，其节约的经济效益也相当可观。
例如，根据公式处理的结果：
以南电池HRL-400为例，恒功率性能大幅提高27%后，实际需要使用的数量减少21%，电池所需的空间大幅减少，节省了电池购买成本和空间成本。
4.2.2降低成本
根据电池成本容量计算电池，容量相同的电池无法显示大功率电池的价格优势。另外，目前电池的选择方式主要是恒功率法的选择方式。因此，电池的单价应以电力的价格计算为主(元/W )。
例如：
m电池—电池的价格(元)； P15min — 15min时的额定容量(w；
m单价—电池单价(元/W )；
各个电池的电力上升后，该电池的单价也会相应减少，因此大功率型电池的单价(元/W )大幅降低，也可以节约电池购买成本。
4.3高可靠性/长寿命
随着UPS系统技术的进步，无论是普通的UPS还是大数据中心的UPS系统，对电池的可靠性和寿命的要求都越来越高。因此，针对这种情况，国内外制造商也加大了研究开发力度。因此，不仅提高了电池的输出性能，还提高了高功率电池的可靠性和寿命。
例如，南都高功率型电池从铅膏配方、板栅设计和板设计等各个方面进行了研究，借鉴了南都强大的高温电池技术，这**提高了电池的可靠性和寿命。
4.4节能减排
新一代绿色数据中心以实现“节能环保、绿色低碳”为目标，大力倡导全生命周期低碳运营的思想，涵盖规划设计、设备材料选型、建设实施、运输管理各环节，从技术和管理上综合开展节能减排活动。选择高功率型电池，减少其蓄电池的使用数量和对应的数据中心蓄电池的占用空间，降低电池的维护成本，同时电池充电时产生的热量也减少，数据中心内空调运行的数量及其空调运行所需的电量也大幅减少。由于建设用地、电池维护、空调运行等方面的实际需求量减少，这使得整个数据中心更好地实现了节能减排的目标，实现了真正的“低碳、绿色”。
5总结
目前，由于国内数据中心产业上升为国家战略，大数据中心使用数量不断增加，上海UPS不间断电源系统的使用越来越普偏，根据电池的恒功率放电性能也将成为主要的选择方式。另外，大功率电池具有高功率、高可靠性、省空间等优点，大功率电池将成为未来UPS系统中备用电源选择的主要方案。