柏克BAYKEE蓄電池6FM24 12V24AH包郵

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膠體電池的電解液是以膠狀凝固在電池極群正、負(fù)極板和隔板之間，使電解液不流動，具有高溫環(huán)境下循環(huán)使用可靠性高、充電效率高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在節(jié)能、減少污染方面也具有顯著的優(yōu)勢。

在維護(hù)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，膠體電池在安裝使用約半年后，個(gè)別膠體電池殼體鼓脹情況非常嚴(yán)重：電池的側(cè)壁和殼蓋均有不同程度的鼓脹；安全閥處漏液非常明顯，電池蓋面的酸液痕跡分布基本上以安全閥為中心呈“噴射”狀；電池漏液造成電池倉倉體被銹蝕；安全閥口裂紋。

其實(shí)在工頻UPS內(nèi)部還是有用到零線的地方的,那就是輔助電源的取電及邏輯電路的基準(zhǔn)點(diǎn)。UPS通常是取自單相電源(L和N),經(jīng)轉(zhuǎn)換后形成輔助電源提供給整流、逆變、靜態(tài)開關(guān)的控制電路,以及DSP(或者CPU)、風(fēng)扇等用電。同時(shí)UPS的邏輯電路也是以零線電位為參考點(diǎn)的,以確保檢測電路的準(zhǔn)確無誤。

圖7是一種高頻UPS的架構(gòu)示意圖,從中可以看出,高頻UPS中零線的用途會比工頻UPS多很多。這是因?yàn)楦哳lUPS的整流器多是采用IGBT整流,并且加裝PFC電路,該工作方式是將輸入交流電源的正半周和負(fù)半周分別處理,所以會用到零線。整流后的直流母排電壓也是有正負(fù)兩組,在零線和正負(fù)極之間分別跨接直流電容,作為濾波和續(xù)流之用。高頻UPS的逆變器采用的是半橋逆變器,將正負(fù)兩組直流電壓分別逆變成交流輸出的正負(fù)半周。高頻UPS內(nèi)部從前到后始終離不開零線,但輸入輸出間的零線也只是經(jīng)過了高頻濾波器的電感線圈后直通的。
 
對于三相電源來講,零線中斷將使電壓重新分配,如圖8所示,如果三相電源中每兩相之間的電壓是380V,單相負(fù)載1和負(fù)載2分別接在三相電源的單相上,正常情況下如圖8(a),每路負(fù)載的輸入電壓都是交流220V,互不影響,負(fù)載能夠正常工作。如果零線中斷,將會形成圖8(b)的情況,380V的交流電壓同時(shí)加在負(fù)載1和負(fù)載2上,負(fù)載1和負(fù)載2分別分擔(dān)的電壓是: 

 
此時(shí)如果負(fù)載1和負(fù)載2的阻抗相等,則每路負(fù)載分擔(dān)的電壓是:380V/2=190V。

如果負(fù)載1的阻抗是5Ω,負(fù)載2的阻抗是1Ω,那么負(fù)載1上分得的電壓將是317V,負(fù)載2上分得的電壓將是63V,二者都不能正常工作,甚至還有可能會燒毀!

在UPS供電系統(tǒng)中,UPS是下游負(fù)載的電源,也是上游電源的負(fù)載,當(dāng)上游電源系統(tǒng)的零線中斷時(shí),UPS同樣面臨380V電壓重新分配的問題,雖然不像UPS后面的負(fù)載那樣可能存在嚴(yán)重的三相不平衡,但也會對UPS產(chǎn)生一定的影響,畢竟上游的電源不會像UPS輸出的電源那樣穩(wěn)定和標(biāo)準(zhǔn)。

輸入電源的零線中斷或擾動會直接威脅到UPS的EMI電路中X電容和MOV,使其失去功效甚至炸裂,同時(shí)也可能會影響到UPS整流、逆變、PFC等電路的控制異常,以及邏輯電路的基準(zhǔn)點(diǎn)偏離,從而產(chǎn)生誤偵測、誤告警。

輸入電源的零線中斷或擾動也會對UPS后面的負(fù)載產(chǎn)生影響,因?yàn)椴徽撌莻鹘y(tǒng)的工頻機(jī)還是高頻機(jī),輸入輸出零線都是相通的,UPS和其后面的負(fù)載都是以上游電源的零線作為參考基準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)輸入電源的零線中斷或擾動時(shí)UPS可以轉(zhuǎn)電池工作,繼續(xù)給后面的負(fù)載供電,但此時(shí)的零地電壓可能會很高或者產(chǎn)生波動,有些負(fù)載對零地電壓很敏感,可能會因?yàn)閰⒖蓟鶞?zhǔn)點(diǎn)的偏離而告警、誤動作、不能正常工作,甚至燒毀,這些后果的產(chǎn)生都是由上游的電源零線異常導(dǎo)致的,不是UPS力所能及改善的!

(2)對ATS類型選用的建議

IEC62040-1-2和GB7260.4中有明確說明:UPS的輸出中性線依賴于輸入電源或供電系統(tǒng)的中性線時(shí),如果電源的外部隔離/轉(zhuǎn)換等會引起危險(xiǎn),則安裝說明書中應(yīng)給出足夠信息,防止該中性線缺失[3]。

CEMEP(歐洲電機(jī)和電力電子制造商委員會)European UPS Guide也明確提出:許多UPS系統(tǒng)采用輸入電源的中性線作為UPS輸出中性線的基準(zhǔn),當(dāng)對UPS上游電源采用多電源隔離或轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)特別注意要確保輸入電源中性線基準(zhǔn)在UPS運(yùn)行期間不會斷開[4]。

由上述兩條可知,UPS輸出零線依賴于輸入電源或供電系統(tǒng)的零線是有標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的,并且市面上常用的UPS也都是這樣設(shè)計(jì)的。同時(shí)這類UPS對其上游所選用的ATS的要求也是非常明確,那就是零線不能中斷!能滿足這種要求的ATS類型只有兩種:3極ATS和零線先通后斷、始終不會中斷的4極ATS。

對于少數(shù)3P3W+PE不需要接零線的UPS來說,選用3極ATS自然也可以滿足。

4 UPS與ATS配合應(yīng)用的建議方案

由前面的《2.UPS與ATS配合應(yīng)用的方案及分析》可知,在UPS與ATS配合應(yīng)用的方案上,單機(jī)或并機(jī)系統(tǒng)適合采用單一ATS方案(如圖3所示)。該方案結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,配置和維護(hù)比較方便,可靠性也能滿足要求,萬一ATS故障可以人為打到旁路或者讓UPS運(yùn)行于電池狀態(tài)下進(jìn)行維護(hù)。

對于雙總線或者更復(fù)雜的UPS供電系統(tǒng)建議采用ATS組合方案(如圖5所示)。因?yàn)閺?fù)雜的供電系統(tǒng)預(yù)示著更高的工作可靠性要求和更多的成本投入,增加一臺ATS能夠消除系統(tǒng)單點(diǎn)故障點(diǎn)從而提升整個(gè)系統(tǒng)的可靠性是非常值得的!(注意:ATS是不能直接并聯(lián)的,否則切換不同步時(shí)會導(dǎo)致兩路電源直接短路!)

針對上述兩種方案的ATS選型,一定要選擇3極ATS或者零線先通后斷的4極ATS。這兩種ATS的零線都是可以直接相連接的,一個(gè)是始終連在一起,一個(gè)是用到時(shí)連在一起,但是在連接之前一定要創(chuàng)造可連接的條件,連接時(shí)不能有零線環(huán)流產(chǎn)生。具體方法可以有兩種。
 
    *種方法是凈化零線系統(tǒng)。主要從下面幾個(gè)方面入手。

①保證上游變壓器到ATS端的兩條零線都是給UPS系統(tǒng)的,沒有另外接不平衡負(fù)載或者易產(chǎn)生3次諧波的設(shè)備;

②變壓器到ATS的兩條零線線徑夠粗,接地電阻足夠小;

從維護(hù)記錄和現(xiàn)場的情況分析，造成這一現(xiàn)象的原因主要有以下幾個(gè)方面：

一、安全閥對外排氣不暢。安全閥具有調(diào)整電池內(nèi)部氣壓的作用，正常情況下應(yīng)能夠及時(shí)釋放內(nèi)部氣體。膠體電池在使用初期，由于電池內(nèi)部的電解液比較“富裕”，充電過程中的氣體析出量大。如果安全閥出現(xiàn)問題使排氣不暢，當(dāng)電池在充電過程中的氣體析出量大到一定程度時(shí)，就會因“脹氣”導(dǎo)致殼體鼓脹，甚至出現(xiàn)安全閥口開裂。

二、開關(guān)電源系統(tǒng)的蓄電池管理程序芯片參數(shù)設(shè)計(jì)與膠體電池的使用特性不符。通過對比鼓脹電池站點(diǎn)開關(guān)電源參數(shù)設(shè)置和未鼓脹電池站點(diǎn)開關(guān)電源參數(shù)設(shè)置，發(fā)現(xiàn)蓄電池鼓脹站點(diǎn)的開關(guān)電源廠家為了讓蓄電池充飽一些，設(shè)計(jì)了續(xù)流均充功能（即充電完成后再用小電流繼續(xù)給蓄電池充電）。當(dāng)電池的均充電流降到10mA/Ah的轉(zhuǎn)換條件時(shí)，均充沒能轉(zhuǎn)換到浮充程序，而還要進(jìn)行續(xù)流均充（在高溫環(huán)境下續(xù)流階段均充的電流有可能還會反彈上升，續(xù)流均充的時(shí)間一般為4～10小時(shí)）。加之室外型基站供電條件惡劣，停電頻繁，勢必造成開關(guān)電源每次均充都對電池過充電，也加速電池電極的腐蝕速率和電池的失水，電池內(nèi)溫度*導(dǎo)致電池發(fā)生殼體鼓脹。

三、膠體電池倉溫度傳感線沒有被接入，導(dǎo)致溫度達(dá)到40℃時(shí)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)從均充到浮充的轉(zhuǎn)換。在高溫環(huán)境下，溫度補(bǔ)償功能的失效，實(shí)際上就是提高了電池組總的浮充電壓，這直接導(dǎo)致電池的末期充電電流不能降低，反而會使充電電流成倍數(shù)增高，并持續(xù)影響電池內(nèi)部析氣和發(fā)熱，從而加劇膠體電解液水的電解，引起電池鼓脹。

四、電池通風(fēng)條件差。電池柜的設(shè)計(jì)由于充分考慮防盜安全性，而導(dǎo)致電池組的通風(fēng)和自然散熱能力差，電池組在充電過程中產(chǎn)生的溫度得不到及時(shí)擴(kuò)散，這也對電池發(fā)生殼體鼓脹產(chǎn)生一定影響。

同類其他型號（點(diǎn)擊型號可查看產(chǎn)品詳情）

三、電池放電
1、放電終止電壓：電池不宜放電至低于預(yù)定的終止電壓，否則將導(dǎo)致過放電，而反復(fù)的過放電則會導(dǎo)致容量難以恢復(fù)，為達(dá)到的工作效率和zui長的使用壽命，放電應(yīng)在0.05-3C之間；
2、放電容量：
1) 放電容量與放電電流的關(guān)系：圖1為FM 、GFM 、JMF系列電池在不同的放電率條件下放出的容量，從圖中可看出，放電倍率越大，電池所能放出的容量越小。

2)溫度作用：電池容量亦受溫度的影響，過低溫度（低于-15℃/5℉）則會降低有效容量，過高溫度（高于50℃/122℉）則會導(dǎo)致熱失控并損害電池（如圖2 所示）。

四、FM、GFM、JMF系列產(chǎn)品充電方法

蓄電池從結(jié)構(gòu)上分為普通和膠體兩種，后者又稱為免維護(hù)蓄電池。膠體電池zui簡單的做法是在硫酸中添加膠凝劑，是硫酸電液呈膠態(tài)。電液呈膠態(tài)的電池通常稱之為膠體電池。膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別不僅僅在于電液改為膠凝狀。例如非凝固態(tài)的水性膠體，從電化學(xué)分類結(jié)構(gòu)和特性看同屬膠體電池。又如板柵中解分高分子材料，俗稱陶瓷板柵，亦可視作膠體電池的應(yīng)用特色。

膠體電池和普通蓄電池zui大的區(qū)別是普通蓄電池的頂部有一組加水口，在選購時(shí)一定要仔細(xì)觀察，因?yàn)橛械膹S商用一個(gè)精致的塑料蓋把加水口擋住。膠體蓄電池的頂部有一個(gè)觀察孔，孔內(nèi)的顏色表示蓄電池的狀態(tài)，綠色表示正常，黑色表示虧電，白色表示蓄電池已損壞，應(yīng)盡快更換。

膠體電池主要優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量高，循環(huán)壽命長。膠體電解質(zhì)可對極板周圍形成固態(tài)保護(hù)層，保護(hù)極板避免因震動或碰撞而產(chǎn)生損壞，破裂，防止極板被腐蝕，同時(shí)也減少了蓄電池在大負(fù)荷使用時(shí)產(chǎn)生極板彎曲和極板間的短路，不至于導(dǎo)致容量下降，具有很好的物理及化學(xué)保護(hù)作用，是普通鉛酸電池壽命的兩倍。

使用安全，利于環(huán)保，屬于真正意義上的綠色電源。膠體電池的電解質(zhì)呈固態(tài)，密封結(jié)構(gòu)，凝膠電解液，*漏液，使電池內(nèi)每一部位的比重保持*。使用特殊的鈣鉛錫合金板柵，更耐腐蝕，充電接受能力更好。 采用超高強(qiáng)度隔板避免短路的產(chǎn)生。 進(jìn)口優(yōu)質(zhì)安全閥，精確閥控調(diào)節(jié)壓力。裝備了過濾酸霧隔爆裝置，更安全可靠。使用時(shí)無酸霧氣體析出，無電解質(zhì)外溢，生產(chǎn)過程中不含對人體有害元素，無毒，無污染，避免了傳統(tǒng)鉛酸電池在使用過程中電解質(zhì)大量外溢滲透。浮充電流小，電池發(fā)熱量少，電解液不發(fā)生酸分層。

業(yè)界的大多數(shù)人所理解的總擁有成本（TCO）基本概念即是：初始資本支出（CapEx）加上長期的運(yùn)營支出（OpEx）的總和。TCO是企業(yè)在設(shè)計(jì)一個(gè)新的數(shù)據(jù)中心設(shè)施或選擇設(shè)備時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。然而，隨著數(shù)據(jù)中心爆炸似的擴(kuò)張，現(xiàn)如今在設(shè)計(jì)建造和運(yùn)營一家特定的數(shù)據(jù)中心時(shí)，其TCO變量的識別和估量可能變得相關(guān)困難。一個(gè)簡單的錯(cuò)誤就可能會使企業(yè)每年損失數(shù)百萬美元。

我們知道，能源無疑是TCO變量的關(guān)鍵要素之一，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心是重要的能源消費(fèi)大戶。服務(wù)器和數(shù)據(jù)設(shè)備的能源消耗量占到了一家數(shù)據(jù)中心總能耗的55%；然后是為了保持設(shè)備正常運(yùn)行的設(shè)備冷卻能耗大約為30%.配電損失，包括不間斷電源（UPS）的損失，也占到12%的能源消耗。當(dāng)然還有3%的能源消耗是照明用電。

電力設(shè)備采購貼士：為什么要注重1%的能源效率問題

能源效率的提高可以在諸多方面對數(shù)據(jù)中心的TCO和年度營業(yè)費(fèi)用產(chǎn)生重大影響。尤其是對那些高功率、長壽命的資產(chǎn)而言。例如，讓我們假設(shè)一家10兆瓦（MW）的數(shù)據(jù)中心通過改善UPS部署，僅僅提高了1%的效率。如下圖所示（圖1），由于CapEx是固定的，超過10年的UPS的OpEx成本，顯示僅僅是1%的效率能源效率改善（從93%提升至94%），即帶來了140萬美元的運(yùn)營成本節(jié)約。而隨著新的模式或多種模式的UPS技術(shù)的采用，可提升效率達(dá)96.5%（或更高），這幾乎可以使得運(yùn)營成本節(jié)省躍至340萬美元。由此，通過TCO模型的應(yīng)用向我們揭示了能源效率哪怕單單提升一個(gè)百分比所能帶來的成本方面的很大影響。

TCO與效率

TCO的OpEx與CapEx需求比較

正如前面提到的，如果數(shù)據(jù)中心行業(yè)正確理解了TCO模型的概念，為什么許多數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)建設(shè)或升級在zui終設(shè)備采購階段不遵循數(shù)據(jù)中心的TCO標(biāo)準(zhǔn)呢？不幸的是，由于企業(yè)對短期CapEx的關(guān)注超過了其對初始投資成本的關(guān)注TCO模型往往在項(xiàng)目在選擇電力系統(tǒng)組件（例如UPS）的階段被放棄。

雖然UPS系統(tǒng)的CapEx是相對相同的，由于能源利用效率的差異，在設(shè)備的整個(gè)生命周期，UPS的能源消耗的OpEx可以很容易地超過CapEx.數(shù)據(jù)中心決定購買什么樣的設(shè)備就類似于僅僅根據(jù)價(jià)格來購買一輛汽車，而不考慮汽油價(jià)格，燃料經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)成本。

這種短期CapEx采購標(biāo)準(zhǔn)和長期OpExTCO的評估之間的壓力是很容易理解的。

購買力系統(tǒng)的決定通常由兩組部門驅(qū)動的：

•房地產(chǎn)或項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，以減少資本支出，根據(jù)一定的時(shí)間表和預(yù)算為數(shù)據(jù)中心提供相應(yīng)的資源；

•數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商，負(fù)責(zé)降低企業(yè)或項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的運(yùn)營開支，包括系統(tǒng)的整個(gè)生命周期的能耗和維護(hù)成本。

如前所述，CapEx包括設(shè)備及安裝費(fèi)用的成本。很多時(shí)候，設(shè)備的效率往往被設(shè)置在zui低水平，而購買決策*是基于達(dá)到所設(shè)置的zui低水平，而不是超過zui低能效水平進(jìn)行評估做出的。相反，設(shè)備的購買價(jià)格以及企業(yè)數(shù)據(jù)中心的預(yù)算金額往往在采購決策中發(fā)揮更大的作用。

買決策更直接的是由組件價(jià)格和OPEX標(biāo)準(zhǔn)決定的。當(dāng)將采購任務(wù)外包給承包商時(shí)，便更是有可能在管理層發(fā)生原意分歧了。

進(jìn)一步深化比較這種短期的CapEx與OpEx之間的區(qū)別是，數(shù)據(jù)中心的大多數(shù)“硬件”，主要包括服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。而典型數(shù)據(jù)中心的總體擁有成本（TCO）像一臺服務(wù)器的典型使用壽命為兩到三年，其資產(chǎn)評估（圖2）與數(shù)據(jù)中心長期10至15年的完整的關(guān)鍵電源要求的計(jì)算是非常不同的。

通過使用TCO模型節(jié)省成本

數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)zui終可以通過應(yīng)用TCO模型來評估和采購功率系統(tǒng)的零部件來實(shí)現(xiàn)數(shù)百萬美元的成本節(jié)約。對于高能耗設(shè)備而言尤其如此，如UPS系統(tǒng)，其電力成本可以在幾年內(nèi)很容易的超過他們的購買成本價(jià)格，而僅僅通過提升能源效率評級幾個(gè)百分點(diǎn)便可以帶來運(yùn)作成本的重大節(jié)約。

為了實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)利益和節(jié)約成本的TCO評估和采購模式，數(shù)據(jù)中心得以調(diào)整其以CapEx為中心的采購團(tuán)隊(duì)，以O(shè)pEx作為運(yùn)營團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。TCO可以成為一個(gè)度量采購和運(yùn)營兩個(gè)團(tuán)隊(duì)打造高效節(jié)能的數(shù)據(jù)中心的共同標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而幫助數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)長期價(jià)值。
 

深放電循環(huán)性能好。電池深放電后再及時(shí)補(bǔ)充電的情況下容量能得到回充，能迎合高頻率、深程度放電的需要，因此其使用范圍比鉛酸蓄電池更廣泛。