ups不間斷電源修理|智能蓄電池單體監(jiān)測體系在數(shù)據(jù)中心領域是一個毛病高發(fā)點。鼓脹、短路、漏液,嚴重時導致起火,形成的丟失令人觸目驚心。國內(nèi)外多個IDC機房均有電池起火的慘痛教訓。

怎么防患于未然?UPS主機或直流電源自帶的電池監(jiān)測體系很難完成此項重擔。這些監(jiān)測體系一般只能監(jiān)控整組電池的電壓、電流和環(huán)境溫度。關(guān)于每節(jié)電池單體的溫度、電壓和電流以及要害的電池內(nèi)阻值無法做到在線監(jiān)測,所以不能做到提早預警。電池長時間處于浮充狀況時,測得的電池端電壓是一個浮值,毛病電池和正常電池的端電壓沒有顯著差異,在電池浮充期間,只監(jiān)測電池電壓和電流,無法在線檢測出毛病電池。只有在蓄電池放電時,毛病電池的端電壓將急劇下降。同一類型、同一批次的電池內(nèi)阻值,在運用初期,參數(shù)往往附近,當電池老化或毛病(斷路、短路、電池端子虛接)時,其內(nèi)阻值會發(fā)作明顯改變。經(jīng)過監(jiān)測電池內(nèi)阻值的相對改變,就能夠完成電池毛病提早預警。由此可知,在線監(jiān)測單節(jié)蓄電池的內(nèi)阻和溫度才是重中之重。有關(guān)規(guī)范在這點上均有明確要求:GB50174《電子信息機房規(guī)劃規(guī)范》要求A級機房監(jiān)測每一節(jié)蓄電池的電壓、阻抗和毛病。美國電信聯(lián)合會TIA942要求Tier4機房有必要裝備在線主動檢測體系,監(jiān)測每節(jié)電池電壓、溫度和內(nèi)阻。

智能電池單體監(jiān)測體系歷經(jīng)三代的開展。第一代電池單體監(jiān)測體系只檢測電池電壓和電流,只能在電池放電狀況下,經(jīng)過檢測電池端電壓發(fā)現(xiàn)毛病電池;第二代集中式監(jiān)測體系除了具有第一代體系功用外,還能夠監(jiān)測電池內(nèi)阻。第二代選用集中式收集結(jié)構(gòu),基本能判別單個電池毛病。集中式一般選用非插拔式端子,毛病發(fā)作時更換不易,接線繁瑣容易犯錯,端子密布可能導致接線混亂和累積成高風險電壓;第三代選用渙散模塊化結(jié)構(gòu),能夠監(jiān)測單節(jié)電池的電壓、內(nèi)阻、溫度等。具有完善的告警和預告警功用。模塊化簡化了體系結(jié)構(gòu),使裝置和維護愈加便利快捷。圖1為模塊化電池單體體系銜接示意圖。

1 單體電池內(nèi)阻丈量辦法

智能單體監(jiān)測體系一般選用兩種辦法來檢測電池內(nèi)阻。

(1)直流法

如圖2所示。電池向檢測模塊放電;丈量電池放電電壓穩(wěn)定后的瞬間康復電壓差ΔU=U2-U1;

丈量放電電流值I;

核算出電池內(nèi)值Ri=ΔU/I。

用戶對直流法的疑慮是直流法在電池放電過程中是否對電池有危害?新式的智能檢測體系選用脈寬調(diào)制放電形式,盡量削減放電時對電池的危害。艾特網(wǎng)能單體監(jiān)測體系選用先進的四線內(nèi)阻檢測法能夠極大的下降線路阻抗對電池內(nèi)阻檢測的影響,數(shù)據(jù)精確合理。圖3為四線內(nèi)阻檢測法的原理圖。

溝通檢測法的檢測曲線如圖4所示。電池實際上等效于一個有源電阻。給電池施加必定頻率和必定電流(現(xiàn)在一般運用100Hz～1kHz頻率、50mA小電流);然后檢測出相應電池電壓的反應改變,對其反應電壓進行采樣,經(jīng)過整流、濾波等一系列處理后,經(jīng)過核算得到該電池的內(nèi)阻值。

用戶對溝通法的疑慮是檢測過程中注入的溝通信號是否會對體系發(fā)作*?優(yōu)化的溝通測驗體系多選用非注入辦法,充分利用電池的充電紋波來進行丈量。

兩種辦法各有利弊。在充電電壓紋波較小時,直流法愈加精確牢靠。在電池充電壓紋波較大時,直流法會遭到很大*,溝通法愈加精準。艾特網(wǎng)能電池單體監(jiān)測體系選用了兩種測驗辦法兼容形式,體系能夠依據(jù)充電紋波主動選取最佳檢測辦法。

2 溫度丈量辦法

傳統(tǒng)型集中式蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測體系的溫度檢測,僅檢測1～4路溫度,且檢測的是環(huán)境溫度或者是蓄電池組的外表溫度,不能實在的反映單個蓄電池的內(nèi)部溫度。艾特網(wǎng)能電池收集模塊的溫度探頭,直接集成在丈量線束上?？芍苯邮占抗?jié)蓄電池的極柱溫度(見圖5)。一方面可有用地避免單節(jié)電池熱失控現(xiàn)象的發(fā)作,另一方面也可檢測電池大電流放電時極柱溫升狀況,避免電池電纜過熱。一起具有環(huán)境溫度檢測功用,可完成電池溫升報警、溫度報警等功用。智能監(jiān)測體系能夠在電池極柱溫度反常升高時,主動脫扣電池開關(guān),堵截電池充放電回路,有用避免火災的發(fā)作。檢測每節(jié)電池的極柱溫度對蓄電池火災前期預警含義嚴重。

3 電池的主動均衡

艾特網(wǎng)能智能電池辦理體系能完成電池在線主動均衡功用?？上姵亻g的差異,確保組內(nèi)電池的共同,進步電池的運用率。電池在浮充狀況時,體系經(jīng)過電壓檢測,一旦發(fā)現(xiàn)某節(jié)電池電壓超過平均值或基準值的必定份額,體系進入均衡處理過程。電池均衡電路選用MOS開關(guān)對電池進行旁路脈沖式放電,避免電池過充,完成電壓均衡(見圖6)。

4 電池活化功用

在均衡電路基礎上,可進一步供給活化功用。體系經(jīng)過內(nèi)核的算法,斷定脈寬調(diào)制的占空比,并發(fā)出活化均衡操控信號來操控MOS管變頻高速通斷,到達對該節(jié)電池進行小電流瞬時的可控充放電(斷開時康復充電),然后完成對該節(jié)電池的激勵作用,繼續(xù)高頻沖擊和破碎電池內(nèi)部硫酸鹽層,活化電池。圖7為破碎硫酸鹽層的相片。

5 體系的裝置和維護

模塊化的規(guī)劃使工程裝置極端便利。

(1)電池收集線纜

選用雙****線鼻和插拔線纜組合辦法,便利施工裝置和線纜更換。在電池裝置時,將墊片一起預裝,可大節(jié)操省電池監(jiān)控體系裝置工時。電池收集線纜見圖8。

(2)電池收集模塊體積細巧,直接粘在蓄電池外表

選用配套專用丈量線纜,丈量線纜能夠隨時從電池收集模塊上拆卸。通訊線選用網(wǎng)線串接在各個電池收集模塊之間(*形式不需要通訊線),模塊裝置選用戲法貼裝置辦法,便利模塊的檢測、拆裝和再利用。

(3)選用主控顯現(xiàn)和渙散模塊丈量電池數(shù)據(jù)

各單元間選用總線辦法數(shù)據(jù)銜接,從電池柜中僅需引出1～N根通訊線(依據(jù)電池組數(shù)而定,*辦法不需要)即可,大大削減傳統(tǒng)電池監(jiān)測體系的工程施工量。監(jiān)控單元選用19寸機架結(jié)構(gòu),能夠直接裝置在規(guī)范機柜內(nèi),或直接掛墻和掛電池柜上,便利裝置。圖9為智能電池監(jiān)測體系現(xiàn)場裝置圖。

6 結(jié)束語

智能蓄電池單體監(jiān)測體系彌補了UPS自帶整組電池監(jiān)測體系的短板,使電池維護智能數(shù)據(jù)化,實時在線地監(jiān)測每節(jié)單體,高效精確地發(fā)現(xiàn)單體電池毛病，做到毛病提早預警，有用避免了機房嚴重事故的發(fā)作，還能做到電池均衡和活化，是中高端數(shù)據(jù)中心生命周期辦理中必不可少的安全維護體系。

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