数据中心UPS电池类型应该如何选择?
数据中心UPS电池作为数据中心的重要组成部分,可在市电发生故障时提供备用电源,为数据中心的可靠、高效运行起着至关重要的作用。接下来,我们将探讨为数据中心选择正确的UPS电池类型时需要考虑的各种因素。
首先,我们先了解下在线式UPS的工作原理。当在线式UPS在市电正常时,电网输入的电压经过滤波器去除高频干扰后进入整流器,整流器将交流电转换成直流电,一部分进入充电器对UPS电池充电,另一部分进入逆变器,逆变器将直流电再转换成交流电,供负载(即服务器、存储和网络外围设备)使用。当发生市电中断时,整流器电流输入口断开无法工作,这时UPS电池放电,电流经过逆变器转换成交流电,供负载使用。整个过程中负载并未因市电中断而停止工作,依旧保存着正常运行。
UPS电池的作用就是在电源中断或故障时,为负载提供电源,并为发电机的启动或主电源恢复提供足够时间。虽然内部系统的电容可以实现毫秒级的延迟,但这时间显然不足以恢复电源或启动发电机,但是配合UPS电池使用,可以实现电源无缝衔接。
业中几十年来的主流电池,随着近几年新能源的快速发展,锂电池技术得到快速提升,并被广泛应用于各领域,铅酸电池开始逐步被锂电池替换。接下来,我们将从多个方面对比这两种类型的电池,以便更好地理解它们之间的差异。
电池采购成本:UPS电池的主要作用是在电源中断或者故障时提供电源,为主电源恢复提供时间,这就是为什么大型数据中心通常只安装能运行10-30分钟的电池,后续启用发电机发电来延长续航时间,所以其采购量并不需要太多。在满足需求的情况下,锂电池的成本是大概是同类铅酸电池的2倍,这主要是因为锂电池工艺更复杂,能满足更多的功能需求。
电池充电速度:由于锂电池具有更活泼的化学性质和更高的能量密度,因此相比于铅酸电池,锂电池具有更快的充电速度,大概是铅酸电池的8倍。特别是采用了浮充技术的锂电池,可以保持电池持续处于满电状态,这对于频繁断电的领域,这类锂电池会更加适用。
电池体积和重量:在相同容量的情况下,锂电池的体积只有铅酸电池的2/3,锂电池的重量只有铅酸电池的1/3,所以锂电池比铅酸电池更小更轻,这也可能会让锂电池在后期的运输和安装成本变得更少。
电池状态的监控:UPS电池的定期检测是必不可少的,这样才能了解电池的状态,对于铅酸电池的定期检测可以观察铅酸电池外壳是否膨胀以及端子周围是否有白色残留物,从而来判断电的状态。而锂电池通常都配备电池管理系统(BMS),可以随时监控电池的电压、电流、温度、剩余电量、健康状态等关键词参数,让电池的状态一目了然。
电池使用寿命:铅酸电池的循环寿命在300-400次,并且铅酸电池对于温度较为敏感,超过一定温度时随着温度增加铅酸电池内阻增大,同时影响电池寿命。而锂电池的循环寿命在2000次以上,日历寿命在10年以上,是铅酸电池长4-5倍,工作温度范围在-20℃-60℃,具有更强的耐受性。
综上所述,选择数据中心UPS电池类型时,需要综合考虑采购成本、充电速度、体积和重量、电池状态监控以及使用寿命等因素,根据实际需求和预算进行选择。铅酸电池和锂电池都有各自的优势和适用场景,如果预算较为有限,且对充电速度、使用寿命、电池状态监控体积重量要求不高,那么铅酸电池可能是一个较为经济实惠的选择。然而,如果预算允许,并且需要更快的充电速度、更小的体积和重量、更长的使用寿命以及更高的可靠性和监控功能,那么锂电池可能是更好的选择。
不管如何,在您做出决策之前,建议您与我们专业的工程师进行进一步的咨询和评估,以确保选择适合您数据中心需求的UPS电池类型。