法国power sonic蓄电池PS-12280NB 12V28AH

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IDC机房建设中，动力系统的建设无疑是其重中之重，各项业务的开展，各种服务器的稳定工作，都离不开稳定、可靠、不间断的电力供给。本文简单探讨IDC机房几种电源系统结构的基本原理、优缺点、实现的可行性等。
一、IDC机房对供电的需求有如下几个特点
1、对供电要求高靠性
IDC面对的客户一般都是企业级客户，有的甚至为门户，若负载中断，IDC业务提供者，将会面临巨大损失，因此对供电的可靠性要求很高。
2、负载容量大
IDC机房建设投入巨大，并且会考虑到未来几年的业务增长，因此其要能承接足够大的业务量。一般一个机房约放置50-100个机架，每个机架的负载量约为几千瓦，因此一个机房的负载量约为几百到上千千瓦，一个IDC中心可能建设多个机房。
3、相对集中的供电方式
为了分担风险，同时又考虑到集中供电的方便管理性，一般按一个机房的负载容量来考虑，负载量约在几百到上千千瓦。
4、对设备的谐波污染要求高
随着国家对节能、环保的要求越来越高，电信运营商积极响应，同时，IDC机房也是用电大户，是供电单位的重点关注对象，对谐波关注的程度高，这已经是趋势。
二、传统的UPS供电解决方案
传统的数据通信设备要求交流输入电源，一般是与市电电源的电压和频率相同的电源，即220V，50Hz的单相交流电源。传统的数据通信设备的电源系统是UPS系统，UPS系统一般由整流器、逆变器、蓄电池和静态开关等组成，市电正常时，市电经整流器变换为直流电供给逆变器，同时给蓄电池充电，逆变器将直流电变换为交流电供给负载。UPS本身故障时负载可经静态开关转换为旁路市电供电，市电长时间停电时，由备用发电机组供电。
虽然IDC机房内的设备是单相供电，但功率越来越大，单相UPS功率不能做的很大，受到限制，解决的方法是用三相UPS供电，功率一般平均分到三相上，同时进行UPS并机，解决其供电的可靠性。由于UPS终通过逆变换流供电给数据设备，如果逆变与切换部分出现故障，电池不是直接给数据设备供电，会导致数据设备中断。
几种常见的UPS供电模式
1、串联热备份
此种UPS供电方式消除了单点故障，实现简单，但是其同一时间只有一台UPS带载，因此存在超载能力差、主备机老化不均等问题，目前已经较少采用，系统图见图1：

2、并联冗余
此种UPS供电方式，大的好处是可以负载均分，其中任意一台UPS故障，其被切离，UPS系统不用做任何切换，仍可工作在在线模式。可以根据负载量，通过增加UPS的方式实现系统容量扩充。系统图见图2。

3、双总线供电方式
此种UPS供电方式，其大的特点是同时提供2路互不影响的供电母线，分别提供给双电源负载，或者通过STS再提供给单电源负载。此方式也很好的消除了单点故障，但限于供电方案中又增加了LBS(同步控制)和STS(双路切换)，因此也增加了故障点。系统图见图3。

What is sulfation of batteries?
Sulfation is the formation or deposit of lead sulfate on the surface and in the pores of the active material of the batteries' lead plates. If the sulfation becomes excessive and forms large crystals on the plates, the battery will not operate efficiently and may not work at all. Common causes of battery sulfation are standing a long time in a discharged condition, operating at excessive temperatures, and prolonged under or over charging.

What are some of the major types of lead acid batteries?
Batteries are divided in two ways, by application (what they are used for) and construction (how they are built). The major applications are automotive, marine, and deep-cycle. Deep-cycle includes solar electric (PV), backup power, and RV and boat "house" batteries. The major construction types are flooded (wet), gelled, and AGM (Absorbed Glass Mat). AGM batteries are also sometimes called "starved electrolyte" or "dry", because the fiberglass mat is only 95% saturated with Sulfuric acid and there is no excess liquid. Flooded may be standard, with removable caps, or the so-called "maintenance free" (that means they are designed to die one week after the warranty runs out). All gelled are sealed and a few are "valve regulated", which means that a tiny valve keeps a slight positive pressure. Nearly all AGM batteries are sealed valve regulated (commonly referred to as "VRLA" - Valve Regulated Lead-Acid). Most valve regulated are under some pressure - 1 to 4 psi at sea level.

蓄电池应用领域与分类：
◆　免维护无须补液；　　　　　　　　　　● UPS不间断电源；
◆　内阻小，大电流放电性能好；　　　　　● 消防备用电源；
◆　适应温度广；　　　　　　　　　　　　● 安全防护报警系统；
◆　自放电小；　　　　　　　　　　　　　● 应急照明系统；
◆　使用寿命长；　　　　　　　　　　　　● 电力，邮电通信系统；
◆　荷电出厂，使用方便；　　　　　　　　● 电子仪器仪表；
◆　安全防爆；　　　　　　　　　　　　　● 电动工具,电动玩具；
◆　*配方，深放电恢复性能好；　　　　● 便携式电子设备；
◆　无游离电解液，侧倒仍能使用；　　　　● 摄影器材；
◆　产品通过CE,ROHS认证,所有电池　　　　● 太阳能、风能发电系统；
符合国家标准。　　　　　　　　　　　● 巡逻自行车、红绿警示灯等。 

What is the "Memory Effect" that I have heard about?
NiCad batteries, and to a lesser extent NiMH batteries, suffer from what's called the "memory effect". What this means is that if a battery is repeatedly only partially discharged before recharging, the battery "forgets" that it has the capacity to further discharge all the way down. To illustrate: If you, on a regular basis, fully charge your battery and then use only 50% of its capacity before the next recharge, eventually the battery will become unaware of its extra 50% capacity which has remained unused. The battery will remain functional, but only at 50% of its original capacity. The way to avoid the dreaded "memory effect" is to fully cycle (fully charge and then fully discharge) the battery at least once every two to three weeks. Batteries can be discharged by unplugging the device's AC adapter and letting the device run on the battery until it ceases to function. This will insure your battery remains healthy.

Do I need to charge my new Laptop or Notebook battery?
A new battery comes in a discharged condition and must be charged before use (refer to the devices manual for charging instructions). Upon initial use (or after a prolonged storage period) the battery may require three to four charge/discharge cycles before achieving maximum capacity. When charging the battery for the first time the device may indicate that charging is complete after just 10 or 15 minutes. This is a normal phenomenon with rechargeable batteries. Remove the battery from the device, reinsert it and repeat the charging procedure.

Do I have to condition my Laptop or Notebook battery?
Yes, it is very important to condition or fully discharge and then fully charge the battery every two to three weeks. Failure to do so may significantly shorten the battery's life (this does not apply to Li-Ion batteries, which do not require conditioning). To discharge, simply run the device under the battery's power until it shuts down or until you get a low battery warning. Then recharge the battery as instructed in the user's manual.

My new laptop battery is not Charging. What is wrong?
New batteries are shipped in a discharged condition and must be charged before use. We generally recommend an overnight charge (approximately twelve hours). Refer to the user's manual for charging instructions. Rechargeable batteries should be cycled (fully charged and then fully discharged) two to four times initially to allow them to reach their full capacity. (Note: it is normal for a battery to become warm to the touch during charging and discharging).

New laptop batteries are hard for the device to charge; they have never been fully charged and are therefore "unformed". Sometimes the device's charger will stop charging a new battery before it is fully charged. If this happens, remove the battery from the device and then reinsert it. The charge cycle should begin again. This may happen several times during the first battery charge. Don't worry; it's perfectly normal.

Is it Possible to Upgrade the Device's Battery to a Newer Chemistry?
NiCad, NiMH and Li-Ion are all fundamentally different technologies and cannot be substituted for one another unless the device has been pre-configured from the factory to accept more than one type of rechargeable battery. The difference between them stems from the fact that each technology requires a different charging pattern to be properly recharged. Therefore, the portable device's charger must be properly configured to handle a given type of rechargeable battery. Refer to your owners manual to find out which rechargeable battery types the particular device supports or use our QuickFind search engine to find the device in our database. The database will automatically list all of the battery types supported by the machine.

UPS供电方案的优点：
技术方案成熟，目前在大量应用。
交流输出，不易拉弧。
UPS供电方案的缺点：
并机难度大，需电压、频率、相位同步。
系统设计复杂，单点故障多
变换级数多，效率相对低
输入谐波大，功率因数低
三、共用48V母线的混合系统解决方案
这种电源系统结构特点是直流负载和交流负载的电源系统都采用-48V母线作为输入电源。在市电或整流器故障时，由于蓄电池与输出母排是并联的，所以-48V母线电源是不间断的。直流负载由-48V母线直接供电，交流负载经逆变器供电，即用-48V直流电源供电的逆变器代替了UPS。系统图见图4。

混合系统解决方案优点：
技术成熟，48V电源是真正的不间断电源，其输出纯净，所以系统整体稳定性有提高。不易拉弧，安全性高。
混合系统解决方案缺点：
在交流负载的电源链中增加了电源变换的次数，且电压低，电流大，增加了损耗，降低了系统效率。
这种电源系统结构仅适用于交流负载为中小功率的情况。
四、整流型rAC高压供电解决方案
以INTELEC2001年发表的《新电信网络和服务的新型供电》和2000年发表的《电信和数据通信融合的rAC供电技术的新研究》为代表，法国电信公司试用。rAC供电系统，类似传统的48V直流电源系统中的直流母线由经过整流的母线替代，实际上是脉动的直流。系统由整流桥、高电压蓄电池组、蓄电池开关、充电机等组成。这种rAC供电系统的输入谐波电流抑制和功率因数需要补偿，须在rAC母线上并联连接谐波抑制器。系统图见图5。

rAC高压供电解决方案的优点：
在整个供电电路中只有一个变换级，损耗小，效率高;蓄电池充电机只用于给蓄电池离线充电，因此容量较小，成本低。rAC高压供电解决方案的缺点：
采用用电压较高，安全标准要求高;采用单体蓄电池数量较多，要求进行更严格蓄电池管理。
五、高压直流供电的可行性探讨
数据设备内部电源状况是计算机主机、显示器、打印机等电气设备的内部电源都是开关电源，将输入的交流220V先整流、滤波成直流300V后，再通过电源开关管和开关变压器降压、稳压成低压，为各部分提供电源。一般交流电压在110-250V之间，通过整流、滤波后直流电压为150V-340V之间。因此，给这些设备输入一个150V-340V直流电压，设备是可以正常工作的。综合考虑，额定电压在228V～280V(后备12V电池19只或20只)范围内直流电通过桥式整流电路、滤波后，仍是直流228V～280V，在150V-340V之间，因此开关电源仍能正常工作，目前的实验证明数据设备输入DC270V左右时效果好。系统图见图6。

六、高电压直流供电系统解决方案一
高电压直流供方案一的交流输入、整流电路和蓄电池、充电机与rAC供电系统是相同的。不同的是rAC供电系统将rAC直接供到集中的大功率DC/DC变换器，再其变换为稳定的高压DC270V。日本NTT公司试验了此系统。如果交流输入电源故障，由蓄电池经直流开关和大功率DC/DC变换器供给负载设备270V直流电，系统图见图7。

此种电源系统的优点：
可靠性高、效率高，在负载设备的功率较大时更为突出;成本低;
此种电源系统的缺点：
采用单体大功率DC/DC，电压高，电流大，要求较高的安全标准;采用蓄电池数量多，要求进行更严格蓄电池管理。
七、高压直流供电系统解决方案二
此方案是目前国内电信运营商在IDC机房改善供电的试用电源系统，早盐城电信为代表，现在一些电信分公司与移动分公司均有试用。与传统48V供电系统类似，是由多个并联冗余整流器和蓄电池组成的。在正常情况下，整流器将市电变换为270V直流电，供给电信设备，同时给蓄电池充电。市电停电时，由蓄电池放电为电信设备供电。长时间市电停电时，由备用发电机组供电。与传统的-48V直流电源系统的一样，蓄电池备用时间为1～24h，典型的蓄电池备用时间为1～3h。此高压直流电源系统，在试用中优势得到较充分的体现，系统图见图8。

此种供电系统的优点：
可靠性：电源模块化输出和电池直接并联给负载供电，电池直接并联到输出母线上，母线电源是不间断的。采用分级分布式控制，整流模块和CSU故障时各自独立控制，避免故障扩散。
易维护：并机容易，电源模块化设计，支持带电热插拔，更换方便，采用分级分布式控制，整流模块和CSU可各自独立控制，便于维护。
智能化管理：此系统与传统48V直流电源系统一样，系统管理采用全面的智能化管理模式;对电池部分管理完善，有效延长了电池的使用寿命。
无谐波*、易扩容：对于计算机和服务器来说，采用直流输入，不再存在相位和频率的问题，多机并联变得简单易行，无谐波*。
安全性：采用标准电气柜，对分路输出和母线的绝缘状况可进行实时监控，安全性高。
性价比：同样容量的系统，高压直流电源系统由于采用N+1模式，投资低，性价比高。

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