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UPS能不能用锂电池?知道的人少之又少

2021-6-15 7:52:32      点击:

UPS能不能用锂电池?知道的人少之又少

 UPS能不能用锂电池?知道的人少之又少。UPS不用锂电池?现在UPS电源电池见得最多的就是两种,一种是锂电池,还有一种是免维护铅酸恩科蓄电池。由于锂电池技术快速发展,很多数据中心开始用锂电池UPS作为解决方案。那么,UPS能不能用锂电池呢?UPS兼容锂电池吗?


  UPS能不能用锂电池?


  其实UPS使用锂电池完全可以的,只是传统储能电池一般都是使用铅酸电池,现在换为锂电池的成本比较高,用户不一定能够接受;锂电池的特性肯定优于铅酸电池。市面上已经有锂电池UPS了,只是应用的还不广,主要还是价格问题,现阶段来说大多数还是应用在一些要求比较高的特殊项目上,不过主流还是铅酸蓄电池的UPS,毕竟价格不能比。


  UPS可以用锂电池,锂电池UPS电源属于近年才飞速发展起来的。


  锂电池UPS有众多优点,如下:


  ●锂电池体积更小,重量更轻。锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量约是铅酸电池重量的1/3。相同体积的锂电池更比铅酸电池的容量要高。


  ●长寿命:磷酸铁锂电池包在同样条件下使用寿命更长,一般寿命基本在4到5年左右。


  ●出色的高温性能:磷酸铁锂电池热峰值可达350~500℃。


  ●快速充电:可大电流2C快速充放电,在专用充电器下1.5C充电40分钟内即可将电池充满。


  ●安全可靠:磷酸铁锂已经过严格的安全测试,即使在剧烈的碰撞中也不会产生爆炸。


  ●绿色环保:符合欧洲RoHS规定,为绿色环保电池。


  ●无记忆效应:可随冲随用,无需先放完全再充电。


  ●使用性能好:动力强劲,能快充快放。


  锂电池不能用于UPS电源的原因:



  锂电芯这十年来发展迅速,体积与容量密度比有非常显著的进步,最重要的是成本价格随着大量生产已经下降许多,锂电池体积小、重量轻、寿命长,可以精确的估算电量、没有污染等…种种优良因素,大家也都有听过。但是不管现在旧UPS使用客户端或是现有UPS电池供应厂商,至今都没有任何厂商把铅酸蓄电池更换成锂电池的产品,关于这一点,很多技术人员大都不知道原因。


  主要还是锂电池UPS电源成本设计门槛高,一般厂商难换锂电池。由于锂电池与铅酸电池特性不同,充电曲线及回路不同,充电设备随着不同厂牌锂电池UPS不同规格也有不同,所以在旧有UPS使用客户端在每年更替电池时,将铅酸电池直接更换成锂电池UPS,几乎是不可能的任务。


  困难点更大的是,铅酸电池的规格12V电压,电容量从7AH到70AH都有,机房电力需求从100AH到500AH或是更高需求,铅酸电池都是按需求串并联堆叠而成,然而锂电池组都有一个控制过充过放的保护板(BatteryManagementSystem简称BMS)。所以如果现在锂电池按铅酸电池方式,以一个电压及电容量存一个单元(假设是48V,30AH)然后再按每个机房的电力需求进行并联堆叠,就会发生每个电池组BMS之间,因为每个电池组已存在的电压及电量不同,在充电或放电时产生保护状况,无法使用。


  如果按客户实际需求做成单一电池组,会因机房需求通常要数百AH,一个电池组也会有超过100kg以上,尤其对于散落在全台各地的行动电话通信机房,安装上非常不便,更严重的是每个客户需求差异大,如果按锂电池UPS生产厂商无法标准化量产,每个电池都需要客制化,相对的成本及价格就会高高在上,令人望之却步。这就是现在看遍了国内外各大品牌的UPS电源厂商没有任何锂电池产品在UPS上的重大原因。


  锂电池在UPS中的应用:


  锂电池作为UPS系统的重要组成部分,市场上的UPS电源厂商多数都在将蓄电池淘汰,使用新型的锂电池,UPS锂电池包在储能电源系统、数据中心、工业领域、通信基站、航空航天等多个领域得到了广泛而深入的应用。通信行业和一些知名品牌的大功率UPS配置磷酸铁锂电池应用在不断增加,UPS市场一个新趋势是对数据中心和UPS应用中锂离子电池的兴趣日益增长。


  华为锂电管理系统可以集成到UPS管理系统,锂电池管理与UPS管理系统是一套完整的系统。华为锂电管理系统可以将电池信息上传至UPS系统,配合华为UPS与网管系统,实现电池智能管理,减少检测频率,做到锂电运行状态随时可查、可管、可控。


  如何正确使用锂电池UPS?


  一、使用环境温度


  一定要给电池正常工作适宜的温度并保持下去,就一般的电池而言,应保证其所在环境的温度于20-25摄氏度之间,而锂电池UPS可在-20-60摄氏度下正常工作,不需要空调,减少设备安装费、维护费、电费。


  二、应进行定期检查


  定期检查各单元电池的端电压和内阻。锂电池UPS电源在运行过程中,由于各单元电池特性随时间变化而产生的上述不均衡性是不可能再依靠锂电池UPS电源内部的充电回路来消除的,所以对这种特性已发生明显不均衡性的电池组,若不及时采取脱机均充处理的话,其不均衡度就会越来越严重。


  三、一定条件下需要重新浮充


  锂电池UPS电源停机10天以上,在重新开机之前,应在不加负载的条件下启动UPS电源以利用机内的充电回路重新对锂电池浮充10~12h以上再带载运行。UPS电源长期处于浮充状态而没有放电过程,相当于处在“储存待用”状态。如果这种状态持续的时间过长,造成锂电池因“储存过久”而失效报废,它主要表现为电池内阻增大,严重时内阻可达几Ω。


  四、需减少深度放电


  锂电池UPS的使用寿命与它被放电的深度密切相关。锂电池UPS电源所带的负载越轻,市电供电中断时,锂电池的可供使用容量与其额定容量的比值越大。


  当锂电池UPS电源处于市电供电中断,改由锂电池向逆变器供电状态时,绝大多数锂电池UPS电源都会以间隙4s左右响一次的周期性报警声,通知用户现在是由电池提供能量。当听到报警声变急促时,就说明电源已处于深度放电,应立即进行应急处理,关闭锂电池UPS电源。不是迫不得以,一般不要让锂电池UPS电源一直工作到因电池电压过低而自动关机才结束。


  五、可利用供电高峰充电


  对于锂电池UPS电源长期处于市电低电压供电或频繁停电的用户来说,为防止电池因长期充电不足而过早损坏,应充分利用供电高峰(如深夜时间)对电池充电以保证电池在每次放电之后有足够的充电时间。一般电池被深度放电后,再充电至额定容量的90%至少需要10~12h左右。


  在这个讲究环保高效的时代,锂电池是最为符合时代发展趋势的UPS电池,随着锂离子电池技术的不断成熟,采用锂离子电池充当UPS后备电源的优势越来越明显,锂电池UPS建设方案也被越来越多的企业所采纳,我们看到锂电池正在一步一步成为数据中心机房必不可缺的新朋友。随着锂电技术不断地发展,锂电池UPS将会更加安全便利。