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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、負極板和隔板之間，使電解液不流動，具有高溫環境下循環使用可靠性高、充電效率高、使用壽命長等優點，同時在節能、減少污染方面也具有顯著的優勢。
在維護實踐中發現，膠體電池在安裝使用約半年后，個別膠體電池殼體鼓脹情況非常嚴重：電池的側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。
其實在工頻UPS內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點。UPS通常是取自單相電源(L和N),經轉換后形成輔助電源提供給整流、逆變、靜態開關的控制電路,以及DSP(或者CPU)、風扇等用電。同時UPS的邏輯電路也是以零線電位為參考點的,以確保檢測電路的準確無誤。
圖7是一種高頻UPS的架構示意圖,從中可以看出,高頻UPS中零線的用途會比工頻UPS多很多。這是因為高頻UPS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兩組,在零線和正負極之間分別跨接直流電容,作為濾波和續流之用。高頻UPS的逆變器采用的是半橋逆變器,將正負兩組直流電壓分別逆變成交流輸出的正負半周。高頻UPS內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,單相負載1和負載2分別接在三相電源的單相上,正常情況下如圖8(a),每路負載的輸入電壓都是交流220V,互不影響,負載能夠正常工作。如果零線中斷,將會形成圖8(b)的情況,380V的交流電壓同時加在負載1和負載2上,負載1和負載2分別分擔的電壓是:
此時如果負載1和負載2的阻抗相等,則每路負載分擔的電壓是:380V/2=190V。
如果負載1的阻抗是5Ω,負載2的阻抗是1Ω,那么負載1上分得的電壓將是317V,負載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供電系統中,UPS是下游負載的電源,也是上游電源的負載,當上游電源系統的零線中斷時,UPS同樣面臨380V電壓重新分配的問題,雖然不像UPS后面的負載那樣可能存在嚴重的三相不平衡,但也會對UPS產生一定的影響,畢竟上游的電源不會像UPS輸出的電源那樣穩定和標準。
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點偏離,從而產生誤偵測、誤告警。
輸入電源的零線中斷或擾動也會對UPS后面的負載產生影響,因為不論是傳統的工頻機還是高頻機,輸入輸出零線都是相通的,UPS和其后面的負載都是以上游電源的零線作為參考基準點。當輸入電源的零線中斷或擾動時UPS可以轉電池工作,繼續給后面的負載供電,但此時的零地電壓可能會很高或者產生波動,有些負載對零地電壓很敏感,可能會因為參考基準點的偏離而告警、誤動作、不能正常工作,甚至燒毀,這些后果的產生都是由上游的電源零線異常導致的,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的中性線時,如果電源的外部隔離/轉換等會引起危險,則安裝說明書中應給出足夠信息,防止該中性線缺失[3]。
CEMEP(歐洲電機和電力電子制造商委員會)European UPS Guide也明確提出:許多UPS系統采用輸入電源的中性線作為UPS輸出中性線的基準,當對UPS上游電源采用多電源隔離或轉換時,應特別注意要確保輸入電源中性線基準在UPS運行期間不會斷開[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的零線是有標準依據的,并且市面上常用的UPS也都是這樣設計的。同時這類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配合應用的建議方案
由前面的《2.UPS與ATS配合應用的方案及分析》可知,在UPS與ATS配合應用的方案上,單機或并機系統適合采用單一ATS方案(如圖3所示)。該方案結構簡單,成本較低,配置和維護比較方便,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運行于電池狀態下進行維護。
對于雙總線或者更復雜的UPS供電系統建議采用ATS組合方案(如圖5所示)。因為復雜的供電系統預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能夠消除系統單點故障點從而提升整個系統的可靠性是非常值得的!(注意:ATS是不能直接并聯的,否則切換不同步時會導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,一個是始終連在一起,一個是用到時連在一起,但是在連接之前一定要創造可連接的條件,連接時不能有零線環流產生。具體方法可以有兩種。
*種方法是凈化零線系統。主要從下面幾個方面入手。
①保證上游變壓器到ATS端的兩條零線都是給UPS系統的,沒有另外接不平衡負載或者易產生3次諧波的設備;
②變壓器到ATS的兩條零線線徑夠粗,接地電阻足夠小;
從維護記錄和現場的情況分析，造成這一現象的原因主要有以下幾個方面：
一、安全閥對外排氣不暢。安全閥具有調整電池內部氣壓的作用，正常情況下應能夠及時釋放內部氣體。膠體電池在使用初期，由于電池內部的電解液比較“富裕”，充電過程中的氣體析出量大。如果安全閥出現問題使排氣不暢，當電池在充電過程中的氣體析出量大到一定程度時，就會因“脹氣”導致殼體鼓脹，甚至出現安全閥口開裂。
二、開關電源系統的蓄電池管理程序芯片參數設計與膠體電池的使用特性不符。通過對比鼓脹電池站點開關電源參數設置和未鼓脹電池站點開關電源參數設置，發現蓄電池鼓脹站點的開關電源廠家為了讓蓄電池充飽一些，設計了續流均充功能（即充電完成后再用小電流繼續給蓄電池充電）。當電池的均充電流降到10mA/Ah的轉換條件時，均充沒能轉換到浮充程序，而還要進行續流均充（在高溫環境下續流階段均充的電流有可能還會反彈上升，續流均充的時間一般為4～10小時）。加之室外型基站供電條件惡劣，停電頻繁，勢必造成開關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，電池內溫度*導致電池發生殼體鼓脹。
三、膠體電池倉溫度傳感線沒有被接入，導致溫度達到40℃時系統無法實現從均充到浮充的轉換。在高溫環境下，溫度補償功能的失效，實際上就是提高了電池組總的浮充電壓，這直接導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增高，并持續影響電池內部析氣和發熱，從而加劇膠體電解液水的電解，引起電池鼓脹。
四、電池通風條件差。電池柜的設計由于充分考慮防盜安全性，而導致電池組的通風和自然散熱能力差，電池組在充電過程中產生的溫度得不到及時擴散，這也對電池發生殼體鼓脹產生一定影響。
同類其他型號（點擊型號可查看產品詳情）
電池型號 | 額定容量AH | 外形尺寸（L*W*H ) MM | 參考重量KG |
12V24 | 24AH | 長175*寬165*高125 | 7.2KG |
12V33 | 33AH | 長196*寬130*高157 | 10.3KG |
12V40 | 40AH | 長197*寬165*高175 | 12.6KG |
12V55 | 55AH | 長228*寬137*高210 | 16.0KG |
12V65 | 65AH | 長350*寬166*高175 | 20.0KG |
12V75 | 75AH | 長260*寬168*高210 | 21.0KG |
12V85 | 85AH | 長330*寬171*高217 | 27.5KG |
12V100 | 100AH | 長330*寬171*高217 | 30.0KG |
12V120 | 120AH | 長412*寬173*高237 | 35.5KG |
12V150 | 150AH | 長484*寬170*高241 | 45.5KG |
12V180 | 180AH | 長522*寬240*高220 | 57.0KG |
12V200 | 200AH | 長522*寬240*高220 | 60.0KG |
三、電池放電
1、放電終止電壓：電池不宜放電至低于預定的終止電壓，否則將導致過放電，而反復的過放電則會導致容量難以恢復，為達到的工作效率和zui長的使用壽命，放電應在0.05-3C之間；
2、放電容量：
1) 放電容量與放電電流的關系：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℉）則會導致熱失控并損害電池（如圖2 所示）。
四、FM、GFM、JMF系列產品充電方法
蓄電池從結構上分為普通和膠體兩種，后者又稱為免維護蓄電池。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。電液呈膠態的電池通常稱之為膠體電池。膠體電池與常規鉛酸電池的區別不僅僅在于電液改為膠凝狀。例如非凝固態的水性膠體，從電化學分類結構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用特色。
膠體電池和普通蓄電池zui大的區別是普通蓄電池的頂部有一組加水口，在選購時一定要仔細觀察，因為有的廠商用一個精致的塑料蓋把加水口擋住。膠體蓄電池的頂部有一個觀察孔，孔內的顏色表示蓄電池的狀態，綠色表示正常，黑色表示虧電，白色表示蓄電池已損壞，應盡快更換。
膠體電池主要優點：質量高，循環壽命長。膠體電解質可對極板周圍形成固態保護層，保護極板避免因震動或碰撞而產生損壞，破裂，防止極板被腐蝕，同時也減少了蓄電池在大負荷使用時產生極板彎曲和極板間的短路，不至于導致容量下降，具有很好的物理及化學保護作用，是普通鉛酸電池壽命的兩倍。
使用安全，利于環保，屬于真正意義上的綠色電源。膠體電池的電解質呈固態，密封結構，凝膠電解液，*漏液，使電池內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。 采用超高強度隔板避免短路的產生。 進口優質安全閥，精確閥控調節壓力。裝備了過濾酸霧隔爆裝置，更安全可靠。使用時無酸霧氣體析出，無電解質外溢，生產過程中不含對人體有害元素，無毒，無污染，避免了傳統鉛酸電池在使用過程中電解質大量外溢滲透。浮充電流小，電池發熱量少，電解液不發生酸分層。
業界的大多數人所理解的總擁有成本（TCO）基本概念即是：初始資本支出（CapEx）加上長期的運營支出（OpEx）的總和。TCO是企業在設計一個新的數據中心設施或選擇設備時的一個關鍵指標。然而，隨著數據中心爆炸似的擴張，現如今在設計建造和運營一家特定的數據中心時，其TCO變量的識別和估量可能變得相關困難。一個簡單的錯誤就可能會使企業每年損失數百萬美元。
我們知道，能源無疑是TCO變量的關鍵要素之一，因為數據中心是重要的能源消費大戶。服務器和數據設備的能源消耗量占到了一家數據中心總能耗的55%；然后是為了保持設備正常運行的設備冷卻能耗大約為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。當然還有3%的能源消耗是照明用電。
電力設備采購貼士：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據中心的TCO和年度營業費用產生重大影響。尤其是對那些高功率、長壽命的資產而言。例如，讓我們假設一家10兆瓦（MW）的數據中心通過改善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140萬美元的運營成本節約。而隨著新的模式或多種模式的UPS技術的采用，可提升效率達96.5%（或更高），這幾乎可以使得運營成本節省躍至340萬美元。由此，通過TCO模型的應用向我們揭示了能源效率哪怕單單提升一個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，如果數據中心行業正確理解了TCO模型的概念，為什么許多數據中心的設計建設或升級在zui終設備采購階段不遵循數據中心的TCO標準呢？不幸的是，由于企業對短期CapEx的關注超過了其對初始投資成本的關注TCO模型往往在項目在選擇電力系統組件（例如UPS）的階段被放棄。
雖然UPS系統的CapEx是相對相同的，由于能源利用效率的差異，在設備的整個生命周期，UPS的能源消耗的OpEx可以很容易地超過CapEx.數據中心決定購買什么樣的設備就類似于僅僅根據價格來購買一輛汽車，而不考慮汽油價格，燃料經濟經濟性和維護成本。
這種短期CapEx采購標準和長期OpExTCO的評估之間的壓力是很容易理解的。
購買力系統的決定通常由兩組部門驅動的：
•房地產或項目團隊，以減少資本支出，根據一定的時間表和預算為數據中心提供相應的資源；
•數據中心運營商，負責降低企業或項目團隊的運營開支，包括系統的整個生命周期的能耗和維護成本。
如前所述，CapEx包括設備及安裝費用的成本。很多時候，設備的效率往往被設置在zui低水平，而購買決策*是基于達到所設置的zui低水平，而不是超過zui低能效水平進行評估做出的。相反，設備的購買價格以及企業數據中心的預算金額往往在采購決策中發揮更大的作用。
買決策更直接的是由組件價格和OPEX標準決定的。當將采購任務外包給承包商時，便更是有可能在管理層發生原意分歧了。
進一步深化比較這種短期的CapEx與OpEx之間的區別是，數據中心的大多數“硬件”，主要包括服務器和網絡設備。而典型數據中心的總體擁有成本（TCO）像一臺服務器的典型使用壽命為兩到三年，其資產評估（圖2）與數據中心長期10至15年的完整的關鍵電源要求的計算是非常不同的。
通過使用TCO模型節省成本
數據中心的設計和運營團隊zui終可以通過應用TCO模型來評估和采購功率系統的零部件來實現數百萬美元的成本節約。對于高能耗設備而言尤其如此，如UPS系統，其電力成本可以在幾年內很容易的超過他們的購買成本價格，而僅僅通過提升能源效率評級幾個百分點便可以帶來運作成本的重大節約。
為了實現長遠利益和節約成本的TCO評估和采購模式，數據中心得以調整其以CapEx為中心的采購團隊，以OpEx作為運營團隊的目標。TCO可以成為一個度量采購和運營兩個團隊打造高效節能的數據中心的共同標準，進而幫助數據中心實現長期價值。
深放電循環性能好。電池深放電后再及時補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。