原裝PowerSafe蓄電池12V100F艾諾斯12V100AH

原裝PowerSafe蓄電池12V100F艾諾斯12V100AH

購買UPS電源設備的用戶，本公司均備有用戶檔案，設備到達用戶現場后，根據雙方所協商的安裝時間， 公司將派專業人員到達現場對UPS不間斷電源設備進行免費的安裝調試使用指導。本公司宗旨：信譽*，客戶至上.賺的客戶的信用！本公司所售產品均為原裝產品，總承諾“”

美國艾諾斯（Enersys）集團作為工業用蓄電池方案的，具備一百多年的電池制造經驗和技術，總部位于美國賓夕法尼亞州雷丁市，在瑞士和新加坡分別設有歐洲及亞洲地區總部。艾諾斯集團在擁有完善的生產、銷售和服務網絡，擁有30多個制造及組裝工廠，在100多個國家為超過10000多個行業用戶提供工業用儲能解決方案的設計、制造、安裝和維護服務。

英國霍克電池集團早在1891年就開始生產各種蓄電池，是世界上zui早的電池制造商之一。經過逾百年的發展，已成為歐洲乃至世界工業電池的。2002年霍克電池集團并入美國Enersys 集團，成為zui大的工業電池供應商。Enersys的辦事機構遍布*，位于深圳的辦事處為中國的用戶提供zui直接的、*的售后服務。

蓄電池殼、蓋應符合GB/T2408-1996中的第8.3.2FH-1(水平級)和第9.3.2FV-0(垂直級)的要求。電池連接線或電池連接片護套應選擇阻燃性材料;

氣密性

蓄電池應能承受50kPa的正壓或負壓而不破裂、不開膠,壓力釋放后殼體無殘余變形;安全閥要求蓄電池安全閥應具有自動開啟和自動關閉的功能,其開閥壓應是10～35kPa,閉閥壓應是3～15kPa。

蓄電池外觀不得有變形、漏液、裂紋及污跡,標志要清晰;

過放電性能要求

以C10電流放電至接近0V,短接24h,再用2.35V/單體恒壓限流C10充48h然后進行C10容量檢測,連續進行五次循環后蓄電池實放容量應不小于0.90C10實際容量(25℃時C10)。

(2)使用壽命

在電池的實際使用過程中,當電池的實際放電容量低于額定容量的80%,即認為該電池失效或壽命終止。

幾種典型的失效模式如下:

①板柵腐蝕

蓄電池正極板柵在浮充使用時會產生腐蝕,當腐蝕深度達到極板厚度的50%時,蓄電池壽命終止。同時在腐蝕過程中,正極板柵會產生變形和伸長,稱為正極板柵增長,導致板柵筋條斷裂,容量將*喪失;

②負極板極耳和連接條(匯流條)腐蝕負極板極耳和連接條(匯流條)表面會因為氧氣再化合反應和電解液中的硫酸鹽雜質引起化學腐蝕。同時在高電流密度下放電時,負極很容易發生鈍化,使得電極表面變成孔隙小的致密層;

③失水干涸失水的原因有:

•過充電產生的氣體析出;

•從電池殼體中滲出水;

•板柵腐蝕消耗水;

•自放電損失水。

其中過充電造成的氣體析出是實際使用中電池失水干涸,造成電池容量下降的zui主要原因。

④熱失控

若閥控鉛酸蓄電池長時間處于環境溫度過高或充電設備電壓失控的狀況下,會造成電池內部溫度過高,此時電池內阻下降,充電電流又會進一步升高,內阻進一步降低,如此反復形成惡性循環。

熱失控會使電池殼體嚴重變形、漲裂。為杜絕熱失控的發生,要采用相應的措施:

•充電設備應有溫度補償功能或限流功能;

•嚴格控制安全閥質量,以使電池內部氣體正常排出;

•蓄電池要設置在通風良好的位置,并控制電池溫度。

⑤負極硫酸鹽化

當蓄電池經常處于放電后擱置造成的充電不足或過放電時,負極就會逐漸形成一種粗大堅硬的硫酸鉛,用常規方法充電很難使它轉化為活性物質,從而減少了電池容量,甚至成為蓄電池壽命終止的原因,這種現象稱為“不可逆硫酸鹽化”。

4 電池容量計算方法

(1)恒功率法(查表法)

恒功率法(查表法)是UPS蓄電池容量計算的zui常用方法。

蓄電池恒功率數據都來自于新電池試驗數據,恒功率法(查表法)并沒有考慮蓄電池的折舊以及溫度的變化,故該方法適用于UPS蓄電池運行環境穩定,且UPS負荷長時間在額定容量80%以下運行時選用。

①計算公式

恒功率法是能量守恒定律的體現,蓄電池提供的功率等于或大于負荷消耗的功率,即

P負荷≤P電池 (1)

式中,P電池--電池實際試驗的恒功率數據;

P 負荷--電池組提供的總功率,主要是負荷消耗的功率。

當以UPS為負荷時,P負荷可表示為   (2)

式中,P(VA)--UPS標稱容量(VA);

PF--UPS功率因數;

η--逆變器轉換效率。

每個電池單體需要提供的功率為 (3)

式中,Pnc--每個單體需要提供的功率;

n--機器配置的電池數量;

N—每節電池的單體電池數。如12V電池是由6個2V單體電池組成的,則N=6;

②計算實例

100kVA UPS,后備時間30min,計算電池配置。

首先確認參數要求:

•恒功率數據表(25℃,電池單體終止電壓Umin=1.70V);

•UPS的逆變效率η;

•UPS單組電池只數n。

查恒功率放電數據表(表4),可得到如下的配置方案:

由式(2)和式(3)可得

選用12NP100型蓄電池,查表(4),在Umin=1.70V,放電時間30min,單格恒功率為198W。

將P(VA)=100kVA=100×103VA、PF=0.8、N=6、n=36、η=0.95代入式(4)

得Pnc=390(W)

兩組12NP-100蓄電池(每組36只)恒功率198×2=396>390(W),滿足UPS運行30min的后備時間,或者選擇一組12NP-200蓄電池(每組36只)。

(2)估算法

該方法是和電力公式和蓄電池容量概念的體現。根據已經確定的UPS品牌及型號,可知蓄電池組zui低電壓Umin。

①計算公式

式中，
C10—蓄電池10小時率容量;

KCh—容量換算系數(1/h),根據蓄電池不同、放電時率不同,在放電終止電壓下,電池的容量換算系數。

在UPS系統中,多數情況負荷容量是保持不變的,而電池組的功率隨著放電時間逐漸降低,根據P=UI可知,為提供恒定的負荷容量,電池組放電電流將逐漸增大。為了計算方便,我們選擇蓄電池組的zui大工作電流為我們的計算數據。

具體計算如下:


式中,Imax--電池組提供zui大電流;

Umin--電池組zui低工作電壓值。

從估算法的計算公式可以看出,由于采用了電池組zui低工作電壓值Umin,所以會導致要求的蓄電池組的安時容量偏大的情況。這是因為當蓄電池在剛放電時所需的放電電流明顯小于Imax的緣故。

按目前的使用經驗,可以在計算出C10值的基礎上再乘以0.75的校正系數;

②計算實例

100kVA的UPS,后備時間30min,計算電池配置。

根據公式計算如下:

將有關數據代入式(7)得

由式(6)可得C10=Imax/KCh=229÷0.9=255(Ah)

根據經驗還要乘以0.75的系數校正,結果C10=191(Ah),可選擇12NP-100電池2組或者1組12NP-200電池。

(3)電源法

該方法是在所介紹的UPS后備蓄電池容量計算方法中*標準(通信電源設備安裝工程設計規范YD/T5040-2005)支持的方法。該方法比估算法更全面考慮UPS電池在整個服役期間的電池狀態,在電池運行環境溫度變化較大時,更能準確計算出電池的容量。

優點

1、優化電池活性物質配方，電池容量高于DIN40742標準；

2、單體zui大容量3170AH，避免了電池并聯造成的容量損耗和不平衡；

3、氣體復合率大于98%，電池無須加水，低維護量；

4、自放電率極低，儲存2年時間無須補充充電；

5、循環壽命大于1200次80%DOD；

6、能快速回充，zui大充電電流為40%C10；

7、正常使用時沒有酸霧逸出，電池可以安裝在辦公室或主設備室；

8、安裝簡便，可根據現場空間和承重安排臥式或立式安裝

應用范圍

通訊設備 不間斷電源 應急燈 電子系統 警報系統 太陽能系統 玩具 控制設備 等

本公司承諾:

a)      尊重及堅持 SA 8000 : 2008 標準

b)      遵守國家法律、協議及與客戶簽署的各項《行為守則》

c)      不斷改善所承擔的社會責任

d)      與我們的供貨商不斷溝通，提升他們的社會責任表現，以符合 SA 8000: 2008標準

e)      有效地建立、實施及文件化的社會責任管理系統

f)       向所有關心本公司的人士及公眾，公開社會責任的行為

Supersafe OPZV系列

genesis NP系列

環境方針： 綠色生產、保護環境、遵守法規、持續改善

公司承諾：污染物的排放符合國家法律和法規的要求，并力求將其降到zui低

公司承諾：我們將致力于保護環境，減少資源/能源使用和浪費，實現可持續發展。

美國艾諾斯（Enersys）集團是zui大的工業用蓄電池方案提供商，具備一百多年的電池制造經驗和技術，總部位于美國賓夕法尼亞州雷丁市，在瑞士和新加坡分別設有歐洲及亞洲地區總部。艾諾斯集團在擁有完善的生產、銷售和服務網絡，擁有30多個制造及組裝工廠，在100多個國家為超過10000多個行業用戶提供工業用儲能解決方案的設計、制造、安裝和維護服務。

艾諾斯集團致力于為工業應用提供專業的儲能設計、制造、安裝和維護服務，公司的產品和服務主要集中在下面3個主要市場：

艾諾斯（中國）華達電源系統有限公司為艾諾斯集團在中國*的銷售渠道，負責艾諾斯集團所有產品在中國區域（含香港）的銷售、服務，目前在國內銷售的產品主要為后備電源及動力電源產品，涵蓋PowerSafe、Datasafe、Genesis、Hawker、Odyssey及Cyclon等品牌。

”技術，可靠伙伴“是公司長期以來秉承的經營理念，基于艾諾斯集團百年制造經驗、技術及化資源網絡以及艾諾斯（中國）華達電源系統有限公司遍布國內的銷售及服務網絡，艾諾斯（中國）華達電源系統有限公司致力于為通信、UPS、軌道交通、金融、電力、石化、核電、新能源領域及叉車OEM制造商等行業提供的產品技術和完善的銷售及售后服務。

5 UPS與蓄電池的連接與物理保護

(1)蓄電池內部連接線(連接板)

①連接線(連接板)截面積,要根據電池組zui大放電電流進行配置。如4(1)節中的例子,100kVAUPS,后備時間15min,采用恒功率計算方法配置蓄電池時,通過計算可知,蓄電池的zui大電流為230A,連接線(連接板)的截面積要滿足安全通過230A的電流;

②多組電池并聯時要考慮單組電池供電的情況。如100kVAUPS,后備時間15min,如果采用一組配置,連接線(連接板)的截面積要滿足安全通過230A的電流;若采用兩組配置,則每組的連接線(連接板)的截面積要滿足安全通過230A的電流;若采用三組配置,考慮到其中一組電池需要檢修退出系統時,其余兩組的連接線(連接板)的截面積總和要滿足安全通過230A的電流。

(2)蓄電池內部連接的物理保護

①連接線(連接板)應用絕緣護套和防銹鍍層,絕緣護套采用V0級阻燃材料,防銹鍍層可以采用鍍鋅等防銹處理方法;

②連接線(連接板)要求采用紫銅材料,紫銅材料的純度不低于99.90%。

6 蓄電池的安裝環境要求

(1)蓄電池布局要求

蓄電池組的布置應符合下列要求:

立放蓄電池組之間的走道凈寬不應小于單體電池寬度的1.5倍,zui小不應小于0.8m;立放雙層布置的蓄電池組,其上下兩層之間的凈空間距離為單體電池高度的1.2～1.5倍;

立放雙列布置的蓄電池組,一組電池的兩列之間凈寬應滿足電池抗震架的結構要求;

立放蓄電池組側面與墻之間的次要走道凈寬不應小于0.8m;如為主要走道時,其凈寬不宜小于電池寬度的1.5倍,zui小不應小于1m;立放單層雙列布置的蓄電池組可沿墻設置,其側面與墻之間的凈寬一般為0.1m;

立放蓄電池組一端靠墻設置時,列端電池與墻之間的凈寬一般不小于0.2m;

立放蓄電池組一端靠近機房出入口時,應留有主要走道,其凈寬一般為1.2～1.5m,zui小不應小于1m;

臥放閥控式蓄電池組的側面之間的凈寬不應小于0.2m;

臥放閥控式蓄電池組的正面與墻之間,或正面與側面或背面之間的走道凈寬不應小于電池總高度的1.5倍,zui小不應小于1.2m;

臥放閥控式蓄電池組的正面與墻之間的走道凈寬不應小于電池總高度的1.5倍,zui小不應小于1m;

臥放閥控式蓄電池組可靠墻設置。其背面與墻之間的凈寬一般為0.1m,蓄電池組的側面與墻之間的凈寬不應小于0.2m。

(2)安裝場地要求

①蓄電池安裝地點應遠離熱源及可能產生火花的地方;

②電池組安裝距墻壁及其它設備的安全距離應遵照本章第(1)節的要求;

③蓄電池應安裝在通風良好陰涼的房間內,避免陽光直射;

④盡量避免安裝在空調出風口旁的位置;

⑤電池室應做通風設計,防止電池使用不當造成的易爆氣體聚集;

⑥蓄電池安裝地點不能有劇烈的震動源或碰撞沖擊源。

(3)蓄電池發熱量計算

蓄電池在充、放電過程中,恒溫是比較困難的,因為鉛酸蓄電池在充電和放電時都伴隨著熱效應,一是產生焦耳熱,另外是根據Gibbs-Helmholz方程式有吸熱或放熱,為克服兩極極化和電池內阻而損失的電壓降將全部轉化為熱量。

充電過程中蓄電池的內部的狀態一直處于變化中,所以發熱量的計算非常復雜。行業內各個電池廠家的共同研究測試,zui終將蓄電池的發熱量計算公式簡化如下:

Q=I×U×N    (10)

其中,

Q—蓄電池發熱功率,單位:W;

I—充電電流,單位:A;

U—充電電壓,單位:V;

N—蓄電池數量。

蓄電池在浮充狀態下,發熱量很小,可以忽略不計。在放電狀態下,由于是將蓄電池內的化學能轉化為電能,這一過程是吸熱過程,所以此時是不發熱的(吸收的熱量很小,可以忽略)。蓄電池的均充狀態又可以細分為兩部分:在均充的初期,由于此時充入的電能絕大部分都轉化為化學能在蓄電池中儲存起來,所以此時的發熱量也很小,可以忽略;在均充的后期,電能轉化為化學能的效率大大降低,此時會有較大的發熱量。

以2V500Ah的蓄電池為例,在均充的后期,一組蓄電池(384V)由192單體組成,均充電壓為2.35V,電流為2A,其發熱量為Q=I×U×N=2×2.35×192=902.4(W)

(4)排氫氣及排酸氣量計算

蓄電池在工作過程中,會有少量氫氣和酸氣(主要是SO2氣體)排出。氣體的排出量和環境溫度有關,溫度越高排出量就越大。蓄電池的排氫和排酸氣的量,影響條件復雜,至今沒有一個準確地計算方法。

目前的測試是依據IEC60896-2004的試驗方法,在實驗室條件下測量。測試結果為2mL/100Ah/h。

7 UPS電池開關的設計與選型

UPS的電池開關需要依據UPS的電氣參數及電池配置來選擇,電池開關應選擇直流斷路器。不同品牌不同型號的UPS,其電池的配置節數通常是不一樣的,所以需要依據具體的UPS參數來進行電池開關放電電流的計算,放電電流的通用計算公式為

上式中的1.75為假定的單體電池放電保護電壓。這一計算出來的I電池值是所有電池組的總放電電流。

但是,數據中心UPS系統通常都配置有至少兩組以上的電池組并聯為UPS供電,zui為常見的是配置三組蓄電池。此時,每一分組電池開關實際并不需要配置這么大,可以依據一組電池退出檢修時,恰逢市電中斷,余下的兩組電池需要承擔額定負載來選擇電池開關,因此可依據每一組電池開關的zui大放電電流為I電池/2來選擇分組電池開關的容量,如總開關是1000A,則分開關可選擇500A。

除了每組電池開關以外,為了操作方便,通常數據中心UPS的蓄電池系統都需要配置一個總開關,這一開關的容量選擇可以依據I電池來選擇電池的總開關。由于1000A以下的直流開關一般都采用熱磁脫扣原理來實現短路保護,所以如果總開關再選用斷路器來保護,很難保證總開關與分組開關之間的保護選擇性,而且由于分組開關已經選用了直流斷路器,總開關選擇斷路器的短路保護功能基本沒有意義。所以建議,UPS的總電池開關選用具有自動跳閘功能的負荷開關來代替,不僅經濟,也具有更可靠的短路保護選擇性。

為了保持UPS應急狀態情況下能斷開電池總開關和在直流母線電壓沒有建立時禁止電池合閘,這一總開關需要配置脫扣線圈附件,常用的脫扣電壓可選的為AC/DC24/48/110V,根據具體選擇UPS的要求來定;同時應配置輔助觸點信號,以便UPS能監控電池總開關的狀態。

為了檢修電池方便與操作維護安全,這一電池開關應獨立成柜,并安裝在電池架或柜的一側。

艾諾斯作為工業儲能市場*，我們倡導良好的工作環境，遵守各項標準法規：

OHSAS18001職業健康安全方針：

遵守法規要求、履行企業責任 、完善安全管理、降低職業危害。

SA8000社會責任方針

本公司承諾:

a)      尊重及堅持 SA 8000 : 2008 標準

b)      遵守國家法律、協議及與客戶簽署的各項《行為守則》

c)      不斷改善所承擔的社會責任

d)      與我們的供貨商不斷溝通，提升他們的社會責任表現，以符合 SA 8000: 2008標準

e)      有效地建立、實施及文件化的社會責任管理系統

f)       向所有關心本公司的人士及公眾，公開社會責任的行為

環境方針： 綠色生產、保護環境、遵守法規、持續改善

公司承諾：污染物的排放符合國家法律和法規的要求，并力求將其降到zui低

公司承諾：我們將致力于保護環境，減少資源/能源使用和浪費，實現可持續發展。