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松下蓄電池LC-P1265ST(全國總代理)

此外，從產(chǎn)品到系統(tǒng)的演變在某種程度上是以高昂的建設成本和運行成本為代價的，對于數(shù)據(jù)中心使用者來講，很難接受越來越高昂的成本。從建設的角度來說，系統(tǒng)的冗余就意 味著投資的倍增；從運營的角度來講，數(shù)據(jù)中心近年來最為火熱的話題就是“綠色和節(jié) 能”，歸根到底就是數(shù)據(jù)中心使用者希望通過合理的方案降低數(shù)據(jù)中心的運行成本（主要是 電費）。 
由于業(yè)務發(fā)展的階段性必然導致分階段的建設，所以理想的模式是“按需投資”。可是當前的UPS分期建設遠不如IT設備的投資靈活，UPS的建設步幅遠大于IT設備的建設步幅。這樣就必然導致資源浪費或者利用不充分的情況。如何能夠使UPS的建設和IT設備的擴容更加匹配和適應，在當前的UPS產(chǎn)品和方案的條件下是一個巨大的瓶頸。 
第二種驅(qū)動是“功能驅(qū)動”，從UPS設備本身來講，就是確保負載供電的連續(xù)性、對市電電網(wǎng)的凈化及設備本身的易管理。 
由于需求驅(qū)動和功能驅(qū)動，各種技術風起云涌。“UPS發(fā)展的雙輪模型”可完全顯示這兩種力量的互相作用使山特UPS不斷發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心大容量UPS電源的大功率變換器技術

當今的大容量UPS電源已普遍采IGBT作為主要的功率變換器件。目前，由實用化IGBT構(gòu)成的變換器的容量與傳統(tǒng)器件的UPS電源相比，還有差距。因此，器件容量相對較小與大容量 的UPS電源的矛盾是首先要解決的問題。解決此問題的方法主要有以下幾種。
(1) 采用器件并聯(lián)：但器件直接并聯(lián)會造成器件之間的電流分配不均，采取有均流措施的器件并聯(lián)又會使電路復雜。
(2) 單元電路的并聯(lián)：即將相同的逆變單元電路并聯(lián)起來獲得所需的大容量。一般并聯(lián)后，單元電路之間將有環(huán)流存在。可采用電抗器來限制環(huán)流（對靜態(tài)環(huán)流無能為力),.或采用檢測的手段加以控制消除（技術難點較高）。
(3) 利用多重繞組變壓器進行功率綜合：各并聯(lián)的功率變換器分別占用變壓器多重繞組 的一重。繞組之間的漏抗可以限制并聯(lián)模塊的瞬態(tài)環(huán)流；獨立繞組本身隔離了單元間的靜態(tài) 環(huán)流。此方法將并聯(lián)電流疊加的壓力轉(zhuǎn)移到變壓器上，即將并聯(lián)電流的疊加變成變壓器的磁勢疊加。另外，獨立的相繞組配合獨立的相功率變換電路，容易實現(xiàn)三相獨立控制。缺點是增加了變壓器的引入成本，降低了系統(tǒng)的效率。

(4) 多重化的功率變換電路：多重化逆變器是將多個相差一定相角的三相逆變橋的輸出通過變壓器副邊的電壓矢量疊加形成相輸出電壓。該系統(tǒng)的可靠性高，但電路結(jié)構(gòu)復雜。

綠色環(huán)保型UPS不間斷電源整流器的環(huán)保指標

由于傳統(tǒng)的UPS不間斷電源采用可控或不可控橋式整流電路做AC/DC變換，其整流器 本身就是個大的諧波源，這顯然與當今的綠色環(huán)保、低碳能源的國際大環(huán)境相 違背。
那么，怎樣的整流技術才符合綠色環(huán)保型UPS不間斷電源的要求呢？編者認為，符合節(jié) 能綠色環(huán)保性UPS必須具備如下的技術指標。
(1) 性能指標滿足客戶要求，產(chǎn)品性能安全可靠。
(2) 輸入功率因數(shù)在0. 95以上或接近單位功率因數(shù)。
(3) 輸人電流丁值<5%。 
(4) 電源效率大于95%以上。
(5) 輸人電壓范圍至少在±15%以上。
(6) 低碳生產(chǎn)，耗銅量少。

(7) 高性價比。

無輸出變壓器型UPS電源的性能優(yōu)勢（梅蘭日蘭UPS和新型伊頓UPS）

無輸出變壓器型UPS電源的性能優(yōu)勢
這里的討論僅限于是否帶輸出變壓器這兩種電路結(jié)構(gòu)的不同而帶來的設備性能的差異，不包括下列與產(chǎn)品研制定型和生產(chǎn)水平有關的因素而造成的性能差別。
(1) 電路研制定型水平。與技術人員的技術水平、經(jīng)驗和定型流程管理有關。
(2) 器件選用差別。與電路定型、成本控制和質(zhì)量管理流程有關。
(3) 產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性。取決于生產(chǎn)工藝水平，與技術人員水平、生產(chǎn)和質(zhì)量控制流程有關。
(4)產(chǎn)品功能差別。包括是否有并機功能、是否模塊化、系統(tǒng)管理與通信 能、電池配置和管理水平、電路控制差別（CPU還是DSP)、軟起動、冷起動、物 理結(jié)構(gòu)與可維護性水平等。
這些差別與廠商決策人員對設備的研發(fā)方向、市場定位、商業(yè)取向、成本控制 等指導思想有直接的關系。
無變壓器型UPS電源的性能優(yōu)勢是針對帶輸出變壓器UPS電源由于自身的電路結(jié)構(gòu)而 不可能達到的固有缺點而言，包括成本、效率、重量和體積等，當然還包括在設備電氣性能方面的改進和提髙。這些對當前社會撻倡的降低能源消耗、節(jié)省資源消耗、綠色環(huán)保是至關重要的。

我們知道，全球電源領導品牌梅蘭日蘭UPS以及伊頓UPS，其中，梅蘭日蘭中大功率UPS電源產(chǎn)品正在朝著無變壓器趨勢發(fā)展，而我們的伊頓UPS通過幾十年的不斷創(chuàng)新和研發(fā)，已完全拋棄了輸出置變壓器的技術。

去除污染印記鉛酸蓄電池業(yè)大力拓展綠色發(fā)展空間

新華網(wǎng)北京１２月２１日電（記者董雅�。┮延校保担澳隁v史的鉛酸蓄電池行業(yè)，正從使用、回收和生產(chǎn)三個環(huán)節(jié)，利用技術和政策等不同手段，力圖徹底改變?nèi)藗儗ζ鋾斐森h(huán)境污染的印象，并通過發(fā)展可再生能源儲能，以及與鋰離子電池進行錯位競爭，占領電動汽車低端市場的策略，來大力拓展自己的綠色發(fā)展空間。

在回收和生產(chǎn)環(huán)節(jié)加大立法和管理，使鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)去污染化

在１２月１５日在京召開的鉛酸蓄電池“十二五”產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會上，中國工程院院士陳立泉、中國科學院院士陳洪淵等國內(nèi)知名專家認為，鉛酸蓄電池是一種安全性高、電壓帶寬、價格低廉及高資源再生率的能源產(chǎn)品，其安全性、穩(wěn)定性及可再生性是目前其它電池產(chǎn)品無法比擬的。

長期以來，鉛酸蓄電池給人們留下污染的印象，主要源于其使用鉛。事實上，鉛酸蓄電池污染不是其本身的屬性，高污染風險并不等同于會造成實際上的環(huán)境污染。只要管理得力，產(chǎn)生的污染完全可以實現(xiàn)有效控制。以美國鉛酸蓄電池業(yè)為例，其用鉛量占全美國用鉛總量９５％以上，但得益于健全的法規(guī)和有效的管理，鉛酸蓄電池生產(chǎn)造成的鉛排放僅占全美總排放量的１．５％。

在我國，經(jīng)過持續(xù)的改進，動力鉛酸蓄電池產(chǎn)品都是全密封的，使用過程中不會因泄漏而造成污染。在回收環(huán)節(jié)，因為廢舊的鉛酸蓄電池仍有很高的價值（１００多元）且體積較大，所以和手機電池和眾多一次性電池不同，其回收率高達９７－９８％。回收環(huán)節(jié)的污染主要是由一些不法商販在利益驅(qū)動下，沒有將回收的電池送到大型專業(yè)廠家再生產(chǎn)，而是私自拆解造成的。目前，國家實施優(yōu)惠政策鼓勵大型廠回收廢舊電池，如果再輔以立法來嚴格約束電池的回收，加強回收環(huán)節(jié)的管理，鉛酸蓄電池在回收環(huán)節(jié)出現(xiàn)的污染漏洞是可以彌補的.

目前，我國鉛酸蓄電池的生產(chǎn)工藝并不落后，已接近國際先進工業(yè)國家，如美日德等國的水平。其中，我國自主創(chuàng)新型產(chǎn)品 以電動自行車蓄電池為代表的深循環(huán)動力電池制造技術在某些方面還超越了歐美日韓等先進工業(yè)國家，處于國際領先地位。鉛酸蓄電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的污染，主要是因為生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模、技術參差不齊。當前，在國內(nèi)鉛酸蓄電池行業(yè)中，小企業(yè)的投資僅幾十萬元，大型企業(yè)的投資則高達幾億元，大企業(yè)通過采用先進的裝備和工藝技術以及相應的配套環(huán)保設施，對粉塵、廢水等污染物都進行了有效的控制和處理并配備必要的職業(yè)防護，不會對人體和環(huán)境造成影響，而小企業(yè)顯然無法做到。專家指出，消除鉛酸蓄電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的污染，除了要嚴格生產(chǎn)許可證發(fā)放的準入制度，還可以借鑒我國對小煤礦治理的經(jīng)驗，通過對鉛酸蓄電池行業(yè)進行資源整合，來達到提升行業(yè)整體規(guī)模和技術水平的目的。

UPS電池容量與放電率影響分析

廠商在配置蓄電池時，所選用的設計容量是完全滿足甚至超過負載不停電供電的功率容量和供電時間要求的，但是在UPS投入運行后，用戶常常發(fā)現(xiàn)在市電停電后UPS不停電供電的實際時間遠小于設計值，造成這種現(xiàn)象的原因，大多數(shù)情況下并不是最初配置時蓄電池的備用容量不夠，而是蓄電池的容量沒有發(fā)揮出來。造成蓄電池實際容量降低的原因很多，有電池質(zhì)量問題，但更多的是使用和維護問題
(1)電池容量
鉛酸蓄電池的極板在制造過程中，對生極板進行充電化成，便正極板上的鉛變成二氧化鉛，負極板上的鉛變?yōu)楹＞d狀鉛，但是制造廠商對極板進行化成的時間有限，不可能將所有的物質(zhì)均轉(zhuǎn)化成活性物質(zhì)，為此，國家標準規(guī)定新電池達到90%容量為合格，只有在隨后的日常使用中，容量逐漸達到正常值，安裝兩年后要求達到100%。
電池組的額定容量是在規(guī)定的放電率下得出的，例如，UPS電源中所用的小型蓄電池的典型規(guī)格之一是l2V、6Ah/2Ohv，此規(guī)格定義為輸出直流電壓l2V，標稱容量為6Ah，放電率條件為20hr。具體含意是:把輸出直流電壓l2V的電池組置于以20H恒放電率條件下進行放電，一直放到其輸出電壓由l2V降到l0.5V時，所測到的總安時數(shù)應為6Ah。
我國、日本、德國工業(yè)用電池采用10小時率(表示為C10)，美國工業(yè)用電池標準為8小時率(表示為C8，)。在實際使用時，其放電率并不等于標準容量規(guī)定的放電率，當實際放電率大于標稱容量規(guī)定的放電率時，其實際輸出的容量要小于標稱容量。
我國電力、郵電標準規(guī)定，10小時率電池，當采用1小時率放電時，其容量為標稱容量的55%，即0.55C10。日本工業(yè)標準規(guī)定2V/10小時率電池，1小時率時容量為0.65C10，6V、12V，10小時率電池，1小時率容量為0.6C10。20小時率電池，10小時率容量為0.93C20，1小時率容量為0.56C20。
蓄電池的壽命有兩種表達方法:一種為深循環(huán)使用的電池，另一種為浮充使用的"備用電源"電池。深循環(huán)使用的電池以深循環(huán)次數(shù)來表示其使用壽命，以0.8C10深度充放電循環(huán)使用的電池，其壽命達到1200次以上，而浮充使用的電池，年限可達到10~20年。蓄電池只有80%容量時認為壽命終止。
實際使用壽命與設計使用壽命有很大差別，這主要取決于電池中水的損失情況。在設計條件下使用可達到設計壽命，而當外部條件如溫度、充電電壓、放電深度等變化超出設計要求時，實際使用壽命會大大低于設計壽命，實際使用容量也會低于設計容量。
(2)放電率對電池實際可輸出容量的影響
電池容量C(Ah)等于放電電流(A)與電池電壓達到下限值的放電時間(h)的乘積，而放電率(1/h)是實際放電電流(A)與電池標稱容量(Ah)的比值。
在UPS的實際運行中，市電掉電后，要求電池逆變承擔全部的負載功率，放電率視后備時間的不同而有很大差別，例如標機在1Omin左右，維持時間很短，放電率很大，長延時機可達4h或8h，放電率很小。所以蓄電池的實際放電率并非蓄電池規(guī)格定義中的放電率，圖5-1所示的放電曲線反映了不同的放電率對電池容量的影響。
由圖5-1中曲線可知，屯池的實際放電電流越小，電池的電壓能維持的穩(wěn)定時間越長，反之亦然。例如，對1OOHR電池組而言，當放電電流為5A時，放電率為0.O5C，其輸出電壓維持在12V以上的時間長達10h以上，當電池電壓下降到臨界電壓10.5V時，放電時間可達2Oh，電池釋放的容量基本上是它的標稱容量。若將放電電流增大至1OOA，放電率為1C，則輸出電壓維持在l2V以上的時間不到1Omin。當電池電壓下降到臨界電壓時，可維持放電時間超過3Omin，實際放出的容量為58.3.M左右，遠低于標稱容量1OOAh。
電池組允許的放電臨界電壓值和實際可供利用的容量(AM都弓電池的放電電流大小有密切的關系。
蓄電池所允許放電時間為電池在實際放電電流下進行放電時，電池電壓從額定值下降到它所允許的臨界電壓時所用的時間。
蓄電池可供使用的效率為它在實際放電電流下所能釋放出的實際最大容量與它的額定容量的比值。
要注意在不同的放電率情況下，電池端電壓下降的臨界值也在變化，放電率低時，例如0.01C時，實際釋放的容量接近標稱容量，所允許的電池端電壓下降也高(10.5V)，放電率大時例如1C，實際釋放的容量小，但允許的電池端電壓也可以低些(8V)。

過度的大電流放電工作方式是不利的。在為UPS配置電池時，單憑UPS在電池逆變期間所需要的輸出電流和電池供電時間來配置所用電池的標稱容量是不夠的，還必須根據(jù)電池逆變時的放電率和所選電池規(guī)格的輸出特性，適當增大所配電池容量。

根據(jù)最大放電電流確定蓄電池容量

在UPS電源運行中，如發(fā)生市電中斷，蓄電池必須在用戶所預期的時間內(nèi)向逆變器提供足夠的直流能源，以便在帶額定輸出負載的情況下，電池電壓不致降到所允許的最低臨界放電電壓以下。蓄電池實際可供使用容量與放電電流大小、工作環(huán)境溫度、存儲時間長短等因素有密切的關系，只有在充分考慮上述因素之后，才能正確選擇和確定蓄電池可供使用容量與標稱容量的比率。下面介紹兩種UPS電源蓄電池選用的主要方法和步驟。

(1)根據(jù)最大放電電流確定蓄電池容量

當UPS規(guī)格型號、市電掉電后負載量和要求電池逆變維持的時間確定后，就可計算蓄電池放電時間的最大放電電流和電池的選用容量。電池最大放電電流:

式中:P為UPS輸出額定功率(VA);

cosφ為負載功率因數(shù)(計算機類負載為0.7左右);

η為UPS輸出逆變器效率(0.85~0.9);

K為電池放電效率(可取0.95);

E臨界為蓄電池組臨界放電電壓。

通常選用在規(guī)定的大放電率條件下的臨界電壓值，l2V電池臨界電壓10v，2v電池臨界電壓為1.67V，如果電池后備時間較長，電池是在小放電率情況下放電，則12v電池臨界電壓為10.5V，2V電池臨界電壓為1.75V。再根據(jù)用戶所確定的蓄電池組后備供電時間，就可從蓄電池廠商提供的所選用的電池規(guī)格型號的放電曲線，如圖5-1所。查出電池組的放電率，可用公式:

放電率=電池組的實際最大放電電流/電池組的標稱容量

得出應該配置的電池組的容量(Ah)。

例如，對于1臺輸出功率為1OOkVA的UPS，要求電池后各時間為2Omin，若UPS逆變器的工作電壓是384V×2(半橋電路)，蓄電池由兩組32塊12V的電池組串聯(lián)組成，如果把單塊電池臨界放電電壓定為10V，兩組32塊電池組的臨界放電電壓為320V×2，