BE的发展历程
1987年,BatteryEnergy公司在悉尼成立,采用澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)专有的长寿命胶体电池技术开发生产胶体电池,是全球3家拥有自主核心技术、最早生产胶体电池的公司之一。1990年,BE的胶体电池量产,首先在澳大利亚偏远的无人值守工作站批量使用。
1994年,澳大利亚电讯和交通行业开始批量使用BE的胶体电池。
对UPS硬件系统的考察
硬件系统是决定UPS主机运行是否可靠的关键性因素,要考察的内容包括生产厂商的技术水平和成熟程度,生产能力和工艺水平;所选用的元件的品种和质量;电路的先进性和成熟程度等。讲到电路形式和先进水平,在目前各种型号的UPS都能满足使用要求的情况下,确切的结论水平高低和性能优劣是很难的,也是无益的,但是电路结构的不断改进必然给UPS带来新的性能,例如APC、Exide、Delta、Best等公司推出的互动式电路结构,尽管各家的电路形式仍有差别,电路成熟程度不一,但是它们有一个共同点,他们都使用了交流调压电路中的功率补偿原理,这对提高效率降低逆变器工作强度,从而提高整机运行的可靠性是绝对有好处的。
1995年,澳大利亚电力、矿业、军队大量采用BE的胶体电池。
1998年后,BE的胶体电池已广泛应用于澳大利亚太阳能、信息网、数据中心、公共交通、石油、石化、矿业、电力、通讯、军事等系统和重要设施,胶体电池市场占有率达75%以上,特别是在无空调、无人值守的工作站100%使用高、低温性能俱佳的BE胶体电池。
2004年,BE开始生产AGM电池。
电池故障,机房安全的短木板
供配电,机房大事,死生之地,存亡之道,不可不察也。据统计,约60%的供电系统故障都由蓄电池问题导致,尽管有动环监控层层把关,但往往告警发布的时刻,也就是事故爆发时刻。不得不说,蓄电池是机房配电安全、甚至是运行安全的“短木板”。
市电停电时输出电压的切换时间
当市电停电时,UPS由市电逆变供电转换为电池逆变供电,在转换过程中,UPS的输出可能出现短时间的断电,称为输出电压的切换时间。
对于照明系统、加热系统、电动机等惯性系统,几十或上百毫秒的短时间断电是没有问题的,但是,计算机类的精密设备,对断电时间长短却是有要求的。由于计算机类设备的机内电源的输入端是整流(或可控整流)滤波电路,输出为直流电压,并且由放电时间常数很长的储能电容维持,在交流50Hz的每半周中,只在交流输入电压的瞬时值高于直流输出电压时,它才从输入端吸收电流,吸收电流的时间随着滤波电容的减小和输出电流的增加而增大。为了使整流后的直流残存的纹波电压不至于过大,此时间一般设置为3~4m阴而当输入电压瞬时值低于直流输出电压时,整流管因电压反向而阻断。也就是说,在50Hz的每半周中至少有6-7ms的输入电压是被二极管阻断的,每15内就有100次6-7ms的输入停电。在停电时间内,负载直流电压由滤波电容储能维持。通常情况下,直流滤波电容是足够大的,即便市电停电l0ms、20ms或50ms,直流电压仍能维持负载工作。我们用电源故障模拟仪反复测试结果表明,连续65ms不给IBMPSPS/2和COMPAQ计算机供电,即使在读写硬盘时,它们仍能正常工作。《PCMagazine》和《PCWeek》实验室也发表过类似的试验结果报吉。所以,对UPS的这项指标提出过分要求实在是没有必要的。
关于计算机机内整流滤波直流电源在电网电压停电后的变化情况,如图1-11所示,从图中曲线可以看出,在电网电压停电后的l8ms时间内,机内直流电压基本上没有变化,而直流电压下降到影响后级IT设备工作的时间就更长。
市电停电时输出电压的切换时间视UPS的电路结构不同而有差别,后备式≥l0ms,线交互式≤4ms,在线式(包括传统双变换式、单变换式、Delta变换式)的切换时间都可以达到零。
| EnerGEL | Nominal Volts | Ah C/3聽Capacity to1.8 Vpc | Ah C/10Capacity to1.80 Vpc | Length(mm) | Width(mm) | Height(mm) | Weight(kg) |
| 4EG70 | 4 | 49聽 | 70 | 109 | 184 | 265 | 12 |
| 4EG100 | 4 | 73 | 98 | 109 | 184 | 265 | 15 |
| 6EG100 | 6 | 74 | 100 | 184 | 276 | 265 | 28 |
| 6EG130 | 6 | 97 | 132 | 184 | 276 | 265 | 33 |
| 6EG160 | 6 | 122 | 164 | 184 | 276 | 265 | 38 |
| 2EG200 | 2 | 146 | 196 | 187 | 197 | 265 | 18 |
| 2EG225 | 2 | 170 | 233 | 187 | 197 | 265 | 20 |
| 4EG225 | 4 | 170 | 229 | 184 | 276 | 265 | 33 |
自动巡检,电池故障防范于未然
那么,我们应该如何确保机房蓄电池稳定可靠运行呢?
在传统机房,采用人工巡检来监测电池状况,维护人员测量、记录每一节电池的工作电压、温度等。受制于巡检周期,巡检条目的限制,难以及时发现电池健康状况的细微变化。
而采用电池巡检仪,可以实时检测电池在任意时间点的状况,包括工作电压,充放电曲线、电池温度、内阻变化等,从而全面的、精细的评估电池状况。
然而,巡检仪的安装并不方便。如图所示,为了监控到所有电池,需要从每个电池端子连线到巡检仪上,导致线缆冗杂,不便于维护。
此外,一台巡检仪能检测的电池数量有限,当电池数量众多时,需要巡检仪级联,并手工设置通信地址,加大了现场安装调试的难度。
智能维护,电池巡检进入物联网时代
在这样的背景下,华为智能电池管理系统iBattery应运而生。该系统由管理平台eBIMS、蓄电池检测模块eBat和数据采集模块eBox组成。eBat安装在每一节电池上,用于检测电压、内阻、温度;eBox是检测模块的“大脑”,用来搜集、上传检测到的电池信息。由于采用了基于物联网的自适应无线组网技术,使得单个采集单元可检测到256组电池的状态,相比传统巡检仪数量增长了10倍;无线数传的应用,更是极大的简化了现场的安装、调试和维护工作。
除了无线巡检给工程安装带来的极大便利外,iBattery系统在软件端,也提供了大量定制化的报表。将传统巡检仪的单一告警功能,升级为集电池资产管理、运行历史查询、健康状况预估一体的电池智能管理系统。变被动整改为主动维护,极大的提高了运营团队的工作效率。
蓄电池是机房供电系统的重要组成部分,同时也是机房稳定可靠运行的“短木板”,稍有不慎,轻则机房断电,重则引起火患。
华为iBattery方案,着力于保护电池这个薄弱单元,助力机房稳定运行,让运营团队高枕无忧
一、电池组安装连接牢固,连接线有足够截面积,以减少接触电阻,避免过热发生事故。
使用过程要保持电池表面清洁,透气孔顺畅,连接位应涂上医用凡士林或黄油,以防止氧化。
二、充电方法:
在循环使用时,推荐使用限流恒压方式充电,即起始充电电流限制在0.15C(A)以下,当电池电压上升至2.45V时,将电压恒定在2.45~2.50伏/单体电池(6V电池为7.35~7.5伏,12伏电池为14.7~15V),直至充电电流下降至0.01C(A),或者当充电电流稳定3小时不变,就可以认为已完全充电。若能准确确定电池放电量时,也可以用0.01C(A)电流,按放出电量的1.2~1.3倍充回。
例如:12V100AH电池,起始最大充电电流限制在15A以下,电压恒定保持在14.7~15伏,当充电电流减少到1A时或充电电流稳定3小时不变,就可以认为是充足电。
在浮充使用时(备用方式:电池长期接在充电电源上不断开),充电电压为2.26~2.30伏/单体电池(6V电池为6.78~6.9V,12V电池为13.56~13.80V)。
环境温度在5~30℃时,充电电压不需进行温度补偿,必要时以20℃为标准,温度升高,充电电压要降低,反之亦然。温度补偿系数为:3.3mv/℃/单体电池。
例如:12V100AH电池在20℃时以13.80伏恒压浮充电,当环境温度为35℃时,浮充电的电压应为13.80—0.003*6*(35-20)=13.503伏
三、电池的维护:
免维护在使用中虽然不用补充水,可在注意位置安装使用,但亦要使用得当,才能发挥其最大效能,达到期望寿命。
电池连续放电电流不要超过3C(A)。
不同的放电电流,其终止电压各不相同,当放电电压达到终止电压时,不要继续放电。具体如下:
放电电流(A) 0.2C 0.5C >1.0C
放电终止电压(V/单格)