施耐德授权代理销售
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施耐德蓄电池BATT12-65MGE(12V65AH)我是否需要对UPS中使用的锂电池进行冷却？当温度升高时，铅酸电池和锂电池的循环寿命都会缩短。然而，通常锂电池的使用寿命受到高温的影响小于铅酸电池。UPS中使用的多数锂电池具有耐较高平均温度（例如40°C/°F）设计，而且能够在所述高温下达到规定的使用寿命。对于这两种电池类型，电池容量（安培小时或“Ah”）实际上会随着环境温度的升高而增加。但是，较高的温度可能会限制电池的可用运行时间，即便在制造商规定的可接受工作范围内亦是如此。这并不多见，且取决于多个因素，包括放电率和讨论中的电池特定设计的热处理能力，当然也包括温度。尤其是在较高的放电率情况下，电池可能达到其发热限值，并在可用容量实际利用之前耗尽。对于大多数采用锂电池的UPS应用，无需辅助制冷以保持循环寿命，但是让电池保持较低的温度（例如25°C/77°F）可帮助确保获得完全可用的运行时间。锂电池应如何储存？储存于凉爽的区域可延缓锂电池（及其他化学成分）的老化进程。制造商建议的储存温度为15°C(59°F)。此外，电池应在储存之前进行充电。多数制造商建议的充电状态为20-40%。（资料来源：三星SDI和电池大学）。它们是否支持热插拔？不能。就其本质而言，锂电池不支持热插拔。这是因为它们具有高度的过度充电和充电不足（低阻抗）敏感性。锂电池是否比铅酸电池“更环保”？认定一种产品是否比其他产品更环保的方式有多种多样。锂电池不含有害物质，而铅酸电池则相反（例如含铅）。这两种电池类型均为可回收利用；但是，目前在全球大多数地区回收UPS和电动汽车中使用的铅酸电池的难度远低于大型的锂电池。但是，从对环境影响进行全面分析来看，需考虑电池使用寿命期间的整体碳足迹。碳足迹在产品整个生命周期进行累积：原料提取生产和运输能耗电池充电和冷却所需的运行能耗可再利用性及处置时对土地的影响以往分析4表明，到目前为止，运行损耗（即电池充电所需的能耗）是UPS及其电池系统在10年生命周期内产生碳足迹的主要因素。不过，这两种电池系统之间的运行损耗并无显著差异。哪种电池系统更优取决于实际应用。锂电池充电所需的能耗低于铅酸电池。锂电池和铅酸电池的充电循环效率分别为90%和80-85%。此外，铅酸电池的自放电率高于锂电池。但是，锂电池需要配置电池管理系统（BMS），以防止短路和过度充电，从而抵消了这些效率增益。该监控系统需要耗能。因此，两者之间的总体运行损耗极其相似。除了确定10-15年期碳足迹的主导因素之外，由于两者大体上各有利弊，因此还必须考虑其他因素。考虑到含有可在垃圾场安全填埋的材料的锂电池可回收利用，而且由于它们的使用寿命是铅酸电池的2-3倍，因此可认为锂电池“更环保”。但请注意，铅酸电4第号白皮书《对生命周期内蓄电池和飞轮碳足迹的比较分析》施耐德电气–数据中心科研中心第号白皮书版本07UPS使用锂电池的常见问题解答池中铅元素的再回收利用率为99%5，其中被收集的电池超过90%6（此为北美数据，欧洲和日本具有相似的比例）。但是，锂电池的回收再利用程度远不成熟，尤其是大型锂电池（例如用于电动汽车和数据中心UPS中的锂电池）。阅读下一节常见问题解答，了解更多信息。它们能否可回收利用？是的，它们可回收利用。有许多的回收站会回收较小的锂电池。但是，在撰写本文之时，大多数较小型的电池只是在收集后送去粉碎和焚烧，在这些废渣中，生产中使用的部分材料有可能回收利用。多数的材料最终埋于垃圾填埋场。单纯从经济角度来看，回收利用锂电池以回收极少量的锂金属及其他较为常见但价值较低的金属（铝、镍等）得不偿失。为提高回收利用的经济性，大量的研究正在进行中，而且*府开始鼓励、激励或直接要求回收并适当利用废旧的电池。回收利用大型锂电池（例如用于电动汽车和数据中心UPS的电池组类型等）通常较为复杂。考虑到它们的尺寸，处理、焚烧和分出各组成部分涉及的安全隐患较大。这些大型电池配有印刷电路板和相关的电路系统，且需要大量的人工处理才能将它们拆卸并做好粉碎准备。在撰写本文之时，很少有公司能够回收利用这些大型的锂电池系统并进行处理。这一市场尚不成熟。此类电池中，很少已到达其生命终止期，因此需求非常小。但是，考虑到电动汽车的预期增长及这些电池在UPS和其他应用中的使用增加，能够处理这些大型的回收供应商正悄然出现。施耐德电气认为，对于当前采购的UPS用电池，等到它们从现在起10-15年后需要更换时，将出现更多针对大型锂电池的回收方案。联系供应商，了解针对所讨论的电池方案相关的具体信息。锂电池运输是否有一些特别注意事项？确有其事，尽管具体法规因地区而异，但国际航空运输协会（IATA）及其颁发的《危险品规则》（DGR）7是了解航空运输限制和要求的良好指南，其中《危险品规则》规定了尺寸、重量和数量方面的装运要求。锂电池的运输分为非第九类“危险物质”和第九类“危险物质”8。非第九类包含小型、少量电池运输，而第九类包括大量、大尺寸电池运输。每个类别均规定了标签、包装及任何独特搬运要求。记住，所有类型的电池都必须符合特定要求和限制条件。例如，装在设备内发货的电池通常必须以断开方式发运。尽管所有这些对于最终用户或经销商看似有点麻烦，但系统制造商通常会承担确保通过适当设计、标签、用户文档和包装实现合规方面的义务和责任。使用锂电池时，我需要电池管理系统吗？需要电池管理系统，且已包含在所有锂电池系统中。如前文所述，锂电池非常容易出现过度充电、短路和过度放电。这套管理系统可持续监测每个电池单元，并对充电系统进行控制，以确保所述情况不会出现或者不会造成损害或过热。
数据中心或网络机房中IT设备的配电有两种方式，即交流配电和直流配电。交流电一般经由V、V或V本地干线配送。直流电则通常以48V电信标准电压配电。大多数部署地点普遍使用交流配电。但自上世纪90年代初开始，各地的生产商和工程师就时常得到更改为直流配电的建议，这些建议称，直流配电较有优势，预计数据中心直流配电标准将广为采用。但实际情况却恰恰相反，相对于交流配电，直流配电的采用比例不断下降。最近，为解决过去部分直流配电问题，诞生了48V以上电压进行直流配电的新思想。在多个会议交流场合中，建议使用V、V、V和V直流配电。在本文中，介绍了交流配电和直流配电的特征、特性和限制。此外，借助有关两种交流配电系统和三种直流配电系统的效率的数学模型，来确定不同配电系统在不同运行环境中的预计电效率性能。许多数据中心和网络机房操作人员都对电信局站的高可用性表示满意，过去，电信局站的可用性远远高于网络机房和数据中心。很自然地，人们希望在商业网络中能复制这一高可用性水平。由此，人们得出的推论是，使用直流配电等作法是实现电话系统高可用性的原因所在，应该在网络中也照此办理，本文对这种推论进行了审视。当比较交流配电和直流配电时，会有人认为我们只在比较两种方法，但实际上，在进行它们的比较时，我们一般至少会讨论到五种配电设计，每种都有不同的效率、成本和限制。因此，了解它们，并认真、独立地评估每种方法，是非常重要的。图1a-1e中介绍了这五种基本配电方法。以下图片显示了五种基本配电类型，在每张图片中，交流市电从左边输入，右边的终端代表IT设备中的内部配电电压。请注意，IT设备中使用的内部配电电压可能不同，但这并不影响任何一种基本配电方法的使用。在本文中，我们假设内部配电电压为12V直流电。图1a是北美地区通用的交流配电系统。电能先流经一个UPS和一个有变压器的配电柜(PDU)，再进入IT设备电源。此系统中有五种主要损耗：UPS损耗、主配电线损耗、PDU损耗、分支电路配电线损耗和IT电源损耗。简介图1b非北美地区通用交流配电各种交流和直流配电选项/VAC/VACPDU交流UPSIT负载图1a-1包括两种交流配电和三种直流配电的数据中心配电方法图1a北美地区通用交流配电交流UPSIT负载/VAC数据中心交流与直流配电综述施耐德电气—数据中心科研中心第63号白皮书版本63图1b是非北美地区的通用交流配电系统。请注意，该系统没有PDU变压器，消除了相关损耗。这是因为UPS的输出电压与几乎所有IT负载的输入电压范围直接匹配。图1c是常规电信直流配电。直流UPS提供48V直流电，向使用直流电的IT负载配电。图1d是V直流系统假定配电方法。为了实施此方法，应配备使用V直流系统的IT设备。图1e是混合V直流系统假定配电方法。该系统使用在48V直流电下运行的IT设备，以及一个V直流电UPS和一个V到48V直流电降压转换器。它结合了图1c和图1d的部分特性。在对图1中的五种配电系统进行比较时，必须考虑以下因素：效率成本兼容性可靠性安全在本文后面的部分中，对上述每个因素都进行了讨论。首先详细分析效率问题，因为这是大家公认应考虑采用直流配电的主要原因。人们之所以认为应该在数据中心采用直流配电，其主要原因是因为大家认为它提高了电效率。这种想法的根据是，直流配电消除了部分功率转换步骤，因此减少了损耗。电力系统的损耗发生在：不间断电源、配电和IT设备电源。在比较交流配电和直流配电效率的文章中，通常会有各种假效率比较直流数据中心交流与直流配电综述施耐德电气—数据中心科研中心第63号白皮书版本64设，而本文将证明它们都是不切实际的，从而导致公布了很多有关不同配电系统的值的错误结论。为准确评估实际环境中的电效率，需要建立一个数学模型，该模型应该：(1)考虑到不同负载下，设备效率的不同，以及(2)正确理解规模问题。下一部分介绍了这样一个模型，以及定量效率分析结果。在本文中，我们比较了五种不同配电系统在50%负载下的效率。在此比较中，两种方法明显具有较高效率：一种是直流配电系统，另一种是交流配电系统。为了更精确地比较这两种效率较高的方法，我们在配套白皮书，第号白皮书《数据中心高效交流配电与直流配电的量化比较》中，提供了基于大量数据的详细分析。配电系统效率模型施耐德电气已为数据中心开发了一个强大的效率模型，具体请参见第号白皮书《数据中心的电力效率建模》。本文将不再重复该模型的整个构建过程和运行原理。此模型的主要特征包括：对于设备效率随负载不同而发生的变化有效建模对于不同设备类型的部分负载有效建模对于冗余配置有效建模提供任意系统负载下的效率数据分析表明，以上所有特征对于实际、有效地比较效率非常重要。利用此建模方法，我们为在前面介绍的五种不同配电方法开发了数学模型。对于进行建模的每种设备类型，我们都使用最佳范例中的实际数据来构建模型。对于假定设备，根据可实际实现的性能进行估计。能够重现模型中使用的最佳设备数据很关键。UPS和IT电源等实际设备性能会有相当大的变化。本分析的结果之一就是，部分已公布的模型采用了不负责任的作法，将使用低效设备的交流配电设计，与使用理论上可达到高效率设备的理论直流配电设计进行比较。在这种情况下，结果被严重扭曲。此分析力争改正这一错误。效率模型的计算结果为每种配电系统，根据最佳数据估算出50%负载下每条配电路径的损耗。无冗余环境中的计算结果如表1所示