UPS設(shè)備以及以它為核心的整個供電系統(tǒng),是滿足數(shù)據(jù)中心供電質(zhì)量的最核心部分,而蓄電池又是整個系統(tǒng)中最重要的組成之一,是整個供電系統(tǒng)的“最后一道屏障”。特別值得注意的是,在UPS系統(tǒng)的故障中,與蓄電池有關(guān)的原因占30%以上,因此對蓄電池設(shè)計、選配、維護等進行規(guī)范化有著重要的意義。
對蓄電池的基本原理、特性、選配原則、設(shè)計計算、安裝、維護等相關(guān)事宜給出指導(dǎo)性原則和規(guī)范,對延長蓄電池的使用壽命和確保數(shù)據(jù)機房UPS設(shè)備的安全穩(wěn)定運行具有重大意義,最終保障UPS系統(tǒng)不停電功能的實現(xiàn)。
目前數(shù)據(jù)中心UPS配置的蓄電池主要是閥控式密封鉛酸電池(VRLA),但隨著電池技術(shù)的發(fā)展和完善,鋰電池和燃料電池也逐漸成為用戶的在未來的選擇之一。
數(shù)據(jù)中心UPS蓄電池的選擇和設(shè)計必須充分考慮到現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的特點和發(fā)展趨勢,并符合下述原則:
(1)短時間恒功率輸出特性卓越
卓越的短時間(通常≤30min)恒功率輸出特性,意味著在滿足相同負載后備時間要求下可減小電池的容量,從而降低蓄電池成本;或采用相同容量的電池配置,可增加UPS系統(tǒng)總后備時間。
(2)高能量密度
選配合適的電池類型和容量、設(shè)計合理的組裝結(jié)構(gòu),最優(yōu)化的利用機房空間,提高蓄電池組的整體能量密度,有利于降低機房面積和成本。
(3)高穩(wěn)定性
蓄電池在有效壽命期間內(nèi),應(yīng)有較低的故障率,盡量避免因個別蓄電池的故障或突然失效而造成的維修或更換,這對整個蓄電池系統(tǒng)的后期安全穩(wěn)定具有重大意義。
(4)防火阻燃
數(shù)據(jù)中心的UPS電池外殼塑料材質(zhì)應(yīng)滿足V0級阻燃標(biāo)準(zhǔn),電池端子、連接件及輸出母線端子所有裸露金屬部分應(yīng)全部做絕緣保護處理,電池架需接地。
(5)一致性
數(shù)據(jù)中心UPS電池組的各單體的容量、開路電壓、浮充電壓等指標(biāo)的一致性應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
(6)抗震性
數(shù)據(jù)中心UPS電池組架設(shè)計滿足抗8級烈度要求,電池之間連接建議采用軟連接。
(7)便于安裝與擴容
蓄電池的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計及專用安裝工具的提供,可降低整體安裝成本。電池組擺放位置和電池組架的設(shè)計應(yīng)預(yù)留后期擴容的位置需求。
(8)便于維護及更換
電池組擺放及維護通道的距離,應(yīng)滿足日常維護及電池更換的要求。
(9)長使用壽命
數(shù)據(jù)中心UPS電池應(yīng)有合理的使用壽命要求,過短的使用壽命將增加UPS系統(tǒng)的不穩(wěn)定性及成本。
2 VRLA蓄電池的種類
作為后備用途的VRLA電池按單體電壓等級分為2V、6V、12V等系列。按固定電解液的方式可分為AGM(超細玻璃纖維)電池和GEL(膠體)電池,其對比分別見表1和表2。
3 蓄電池主要技術(shù)指標(biāo)及使用壽命
