做好UPS鋰電池的四大安全考慮
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-10 20:22
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做好UPS鋰電池的四大安全考慮
北京，2019年1月2日(美通社)——作為數(shù)據(jù)中心電力系統(tǒng)的“最后一道屏障”，新的電池技術(shù)正在引發(fā)一場(chǎng)巨大的新能源革命。近年來(lái)，Uptime全球數(shù)據(jù)中心調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，10%的數(shù)據(jù)中心選擇鋰離子電池(以下簡(jiǎn)稱(chēng)鋰電池)作為UPS的儲(chǔ)能設(shè)備。
與鉛酸電池相比，鋰電池具有無(wú)可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì):鉛酸電池的能量密度是鉛酸電池的幾倍，使鋰電池所占空間減少了60%以上;組分減少70%以上;較強(qiáng)的高溫適應(yīng)能力;放電后可快速充電，循環(huán)次數(shù)是鉛酸電池的4倍。10-15年的長(zhǎng)壽命規(guī)劃和高循環(huán)次數(shù)，使得UPS在10年的生命周期中無(wú)需更換鋰電池，降低了維護(hù)和更換成本，最終幫助用戶降低TCO，實(shí)現(xiàn)最大的商業(yè)價(jià)值。
施耐德電氣:從四個(gè)角度考慮鋰電池的安全性
在中國(guó)，UPS轉(zhuǎn)向鋰電池的趨勢(shì)將會(huì)更加迅速。施耐德電氣作為全球數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施解決方案和服務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)者，通過(guò)對(duì)商場(chǎng)的精準(zhǔn)定位和調(diào)研，發(fā)現(xiàn)除了采購(gòu)價(jià)格因素外，中國(guó)客戶選擇UPS鋰電池的重點(diǎn)主要是安全。鋰電池作為數(shù)據(jù)中心最大的儲(chǔ)能元件，其安全性在很大程度上取決于以下四點(diǎn)。施耐德電氣建議廣大用戶在選擇時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1. 高質(zhì)量的電池生產(chǎn)和質(zhì)量控制
目前，世界頂尖的鋰電池制造商已經(jīng)選擇了先進(jìn)的主動(dòng)生產(chǎn)線，只有通過(guò)高質(zhì)量的生產(chǎn)過(guò)程控制，才能保證電池的高質(zhì)量和高一致性。鋰電池的生產(chǎn)后,需求將超過(guò)一個(gè)電池模塊(俗稱(chēng)模塊)通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián),在這個(gè)過(guò)程中,需要連接電池的正負(fù)極端,大型制造商通常為終端選擇激光焊接機(jī)焊接,以減少接觸電阻,以確保終端連接的穩(wěn)定性。而小廠家在整個(gè)過(guò)程中選擇手動(dòng)螺栓和螺母的壓縮方式，難以保證接線端子的牢固連接，可能會(huì)給今后的長(zhǎng)期運(yùn)行帶來(lái)麻煩。
由于鋰電池嚴(yán)格的質(zhì)量控制，與鉛酸電池相比，鋰電池自身的循環(huán)壽命得到了提高，很多大品牌的鋰電池在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域都可以實(shí)現(xiàn)10年保修。
2. 完美的BMS規(guī)劃
BMS(電池管理系統(tǒng))是整個(gè)鋰電池系統(tǒng)安全的核心技能定位。當(dāng)電池出現(xiàn)過(guò)壓充電、過(guò)流放電、電池短路等故障時(shí)，可以通過(guò)BMS快速切斷故障電流，防止電池?zé)釗p失的風(fēng)險(xiǎn)。施耐德電氣認(rèn)為鋰電池BMS不僅需要監(jiān)控每個(gè)單元的電壓和電流溫度實(shí)時(shí)提供分析電池健康趨勢(shì),但更重要的是,它可以積極平衡細(xì)胞的充電和放電,最終提高每個(gè)單元的一致性,防止整個(gè)電池的失敗由于桶短板效應(yīng)。目前，國(guó)際一線品牌的鋰電池廠商都在計(jì)劃自行生產(chǎn)BMS，以保證電池與BMS的功能匹配和充放電安全。
3.鋰電池化學(xué)數(shù)據(jù)
對(duì)于數(shù)據(jù)中心UPS來(lái)說(shuō)，由于其大電流放電時(shí)間短、放電功率大、長(zhǎng)期待機(jī)電浮式充電等應(yīng)用特點(diǎn)，更合適的技能是磷酸鐵鋰、錳酸鋰、NCM三元鋰等技能。
在中國(guó)，三元鋰和磷酸鐵鋰是市場(chǎng)上最先推出的兩種產(chǎn)品。雖然對(duì)能量密度和安全性存在爭(zhēng)議，但不可否認(rèn)的是，這些爭(zhēng)議僅限于鋰電池正極數(shù)據(jù)的理論功能。施耐德電氣認(rèn)為，鋰電池系統(tǒng)的安全性需要綜合考慮負(fù)極數(shù)據(jù)、電解質(zhì)、隔膜d等諸多因素
4. 鋰電池與UPS的兼容性測(cè)試
與鉛酸電池不同，鋰電池配有BMS, BMS是一種智能電池，能夠自我調(diào)節(jié)并與UPS主機(jī)進(jìn)行通信。當(dāng)鋰電池過(guò)充時(shí)，它會(huì)自動(dòng)從UPS充電器上引爆，傳統(tǒng)的UPS軟件程序可能會(huì)將其解釋為電池故障。更重要的是，不同鋰電池的充放電電壓、電流和截止電壓是不同的。例如，磷酸鐵鋰電池的額外電壓為3.2v，而三元鋰電池的額外電壓為3.8v。因此，UPS在使用該鋰電池之前需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的匹配測(cè)試，并且需要更新該鋰電池的UPS固件。
值得一提的是，施耐德電氣(schneider electric)近年來(lái)推出的UPS現(xiàn)在已經(jīng)具備了鋰電池的兼容性。UPS使用的高速率鋰電池可以在短時(shí)間內(nèi)大電流充放電，這符合UPS充電器規(guī)劃和需求習(xí)慣的改變。施耐德電氣(Schneider electric)新推出的Galaxy V系列UPS最多可以為UPS提供40%的額外電量(相比之下，傳統(tǒng)UPS只能提供10%到15%的電量)，因此，從理論上講，一個(gè)強(qiáng)大的充電器能為一塊鋰電池充電30分鐘至1小時(shí)。
隨著鋰電池技術(shù)的日益成熟和成本效益的提高，UPS將迅速?gòu)你U酸電池轉(zhuǎn)變?yōu)殇囯姵亍Ｗ?012年以來(lái),世界上第一個(gè)鋰電池?cái)?shù)據(jù)中心投入使用,施耐德電氣在推進(jìn)鋰電池技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用程序類(lèi)別已經(jīng)作為一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)人,與強(qiáng)大的品牌和技術(shù)創(chuàng)新力量,走在新數(shù)據(jù)中心能源技術(shù)變化的前沿,并領(lǐng)導(dǎo)的整個(gè)職業(yè)生涯。
