近年来,随着数据中心行业的蓬勃发展,数据中心的安全问题也愈来愈受人重视,蓄电池也渐渐的成了大家关注的1个焦点。解决电池使用中的问题,需要从系统的角度去看它,才会对电池的使用、对供电的安全保障有更大的帮助。

　　图1是1个机房的系统模型。产生停电故障时,蓄电池起到应急供电的作用。数据机房中可能90%以上的电池都很少在生命周期内碰到1次故障停电,但是电池必须时刻处于正常状态,否则停电时电池没法放电,后果将会非常严重。所以电池保持在1个健康可用的状态,才能保证数据中心的供电安全。

　　调查显示65%的受访者认为UPS电池故障是致使数据中心宕机的重要缘由;2016年装备故障致使数据中心宕机的缘由中,UPS系统故障占比最大,占到了25%;而在UPS故障缘由中,铅酸蓄电池是致使故障主要缘由,几率高达50%。

　　蓄电池的故障缘由其实可以分为3种:第1是质量问题,比如漏液及微短路。1般来讲,UPS的接地系统应符合IEC60346标准关于低压接地系统的规定。这就意味着对大部份UPS来讲,电池组的中心线和电池架都是接地的。所以当电池组中有电池出现漏液,并且漏出的电解液流到电池架时,电池组间就会构成短路从而引发事故。而如果电池组中如果出现微短路电池,当电池放电时,微短路电池的电压会迅速降落,从而致使备电时间不足。

　　第2个问题使用保护的问题,表1为国际电池测试保护标准。

　　虽然保护规范里的项目不多,但是由于数据机房里的蓄电池的数量庞大,少的也有上百节,多的乃至可以到达上千节。所以这些项眼光靠人去履行,总是不可能保证100%可靠的。另外还有电池的充电,不同的电池厂家对电池的充电电压要求可能不尽相同,如果依照统1的标准进行设置,就会致使电池欠充电或过充电,长时间的欠充电和过充电都会致使电池寿命提早终止。

　　最后1个问题是电池的老化问题,表2为蓄电池的充放电原理。

　　从表2可以看出,在电池的全部生命周期都存在着副反应,这些副反应是致使电池老化的根本缘由。

　　综上所述,仅依托传统的保护手段,很难保持电池的高可用性。有无更好的保护手段?其实电池管理系统(BMS)是1个很好的解决方案。但要想通过BMS提高电池的可用性,不但要第1时间了解蓄电池的实际性能数据,还要求能够对蓄电池的运行状态进行实时监控,及时发现故障隐患并发出告警,指引保护人员正确的应对处理,避免没必要要的事故产生;同时能够准确的对蓄电池的健康状态(SOH=剩余容量/额定容量)进行评估,取得蓄电池更换和梯次利用的有效根据。既下降使用电池的系统风险,又避免没必要要的资源浪费。

　　通过BMS提高电池的可用性,其关键在于:

　　1对每节蓄电池关键特点信息的准确收集

　　1

　　漏液情况监测

　　周密监测电池母线与地之间的绝缘阻抗变化,对电池漏液进行判断,并生成告警提示用户解决,避免火灾的产生;

　　2

　　连接条状态监测

　　周密监测电池接线端子处的温度和接触内阻的变化,对两方面数据进行综合分析,对连接条松动状态进行判断,并生成告警提示用户解决,预防火灾的产生;

　　3

　　微短路故障监测

　　周密监测电池的开路电压,判断电池是不是出现了微短路故障,并生成告警提示用户解决,避免电池出现备电不足。

　　2对电池信息数据的准确分析与判断

　　1

　　SOC、SOH的精确测算

　　通过对收集数据的分析和归纳,采取了神经网络算法,从而得到更加准确的SOC、SOH,有效地指点电池的运维工作;

　　2

　　电源充电管理参数自诊断

　　通过蓄电池组电压和环境温度的自诊断,分析电源的均充、浮充和温补参数设置是不是正确,如果毛病,产生告警提示运维人员;

　　3

　　电源的容量管理

　　通过放电电流与设置负载电流的比较,可以判断电源的供电容量是不是正常,如果毛病,产生告警提示运维人员。

　　3直观显现数据结果并提供针对性的保护动作指引

　　1

　　智能化充电控制

　　通过对电池充电的智能化控制,在满容量情况下,能够断开充电回路,从而避免电池过充电,以减少电池板栅腐蚀和失水等副反应,进1步延缓电池本身的老化,从本质上使电池处于最优的健康状态,使其在全部生命周期中充分发挥原本的性能,从而保证系统的安全运行;

　　2

　　高温保护

　　在高温情况下,系统能够断开充电回路,1方面大幅下降电池在高温下的老化速率,提高电池耐高温性能,另外一方面避免电池出现热失控;

　　3

　　放电的无缝保障

　　智能化充电控制和高温保护措施所触及的电池回路控制,仅限于充电回路,而对放电回路来讲,则需要始终保持导通,从而保障电池的无缝放电,能够以0ms的间隔切换到放电状态;

　　4

　　智能运维指引

　　电池管理系统具有1个完善的专家库,针对电池的每条告警,能够对相干的参数和状态进行综合分析,从而对故障缘由进行步判断,并输出能够用于保护的指点和建议,使得运维工作能够有的放矢的进行。这样既能提高运维效力,同时也下降了保护工作所需的人力物力;

　　5

　　平常自动巡检

　　根据运维管理制度和流程,可以根据用户设置的规则,对蓄电池装备进行自动巡检,并生成巡检报告,提高巡检效力,下降人工巡检的毛病率。

　　通过电池管理系统可让运维人员了解告警产生的缘由,通过专家系统,对故障进行分析并铁工运维指点,从而让保护变得更简单。电池管理系统应当做到让所有不懂电池的人,通过系统平台成为电池的保护专家。

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