SOTA蓄电池XSA121350 12V135AH项目

SOTA蓄电池XSA121350 12V135AH项目

SOTA蓄电池XSA121350 12V135AH项目

一.概述  SOTA蓄电池
   目前工厂使用不间断电源系统（UPS）和直流屏都需要后备电源，而免维护蓄电池则是大部分企业选择的对象，但人们片面认为是免维护的而不加重视，然而资料显示，因蓄电池故障而引起UPS 主机故障或工作不正常的比例大约为1/3。由此可见，加强对UPS 电池的正确使用与维护，对延长蓄电池的使用寿命，降低UPS 系统故障率，有着越来越重要的意义。
二.维护
   除了选配正规品牌的蓄电池以外，还应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池，确保蓄电池长周期优化运行。
   1.保持适宜的环境温度
   影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度，一般电池生产厂家要求的环境温度是在20～25℃。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高，但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定，环境温度一旦超过25℃，每升高10℃，电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池，设计寿命普遍是5 年，这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求，其寿命的长短就有很大的差异。另外，环境温度的提高，会导致电池内部化学活性增强，从而产生大量的热能，又会反过来促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会加速缩短电池的寿命。
   2.定期充、放电
   UPS电源中的浮充电压和放电电压，在出厂时均已调试到额定值，而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的，使用中应合理调节负载，一般情况下，负载不宜超过UPS额定负载的60%。在这个范围内，电池的放电电流就不会出现过度放电。UPS因长期与市电相连，在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化而缩短使用寿命。因此，一般每年进行*放电一次，放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后，按规定再充电8h以上。
    3.定期进行测试、检查
   由于蓄电池一般状况下都是处于浮充状态，很可能出现在使用时，出现压降下降过快，使用时间不长就出现断电现象，这就要求平时对蓄电池进行测试和检查，目前有一种仪器专门用于测试蓄电池的电压和内阻，发现内阻过大时，可以初步判断此节电池有问题，可进行放电、充电处理，如果活化后此现象还存在，就可判定此节电池损坏，应及时更换。
    4.及时更换废、坏电池   武汉SOTA蓄电池
   目前大中型UPS电源配备的蓄电池数量，从3～80只不等，甚至更多。这些单个的电池通过电路连接构成电池组，以满足UPS直流供电的需要。在UPS连续不断的运行使用中，因性能和质量上的差别，个别电池性能下降、储电容量达不到要求而损坏是难免的。当电池组中某个或多个电池出现损坏时，维护人员应当对每只电池进行检查测试，排除损坏的电池。更换新的电池时，应该力求购买同厂家同型号的电池，禁止防酸电池和密封电池、不同规格的电池混合使用。
三.蓄电池测试和活化
    1.新电池测试
    新电池出厂时都经过了严格的测试，到现场后，为了进一步检查和掌握电池的性能，再测试一次，并标上编号便于今后维护时使用。测试前，观察每块电池的外观；测试时，要使电池处于室温下，温度趋于稳定时测试结果更为准确，此特指冬季环境温差大。
    2.使用中的电池测试
    利用电池测试仪可在线测量，将测量完的内阻和电压按照编号记录，便于追踪掌握每节电池今后的运行情况。如100AH、12V电池的放电方法：使用放电仪器，将单节电池设定低于10.8V时报警，停止放电；整体放电截止电压可按照10.8乘以电池节数，当任何一个条件满足时放电均终止。如果出现刚放电几分钟，某节电池低于10.8V报警，此时可将此节电池脱离，继续对其余电池放电，然后在整体放电结束后进行充电活化。可对此节电池进行再次放电观察现象，有可能经过活化后，此节电池性能变好，如果还是出现此现象，建议更换此节电池。投资于培养基本自动化技能或为现有员工扩展现有技能集的培训是很有价值的。在招聘网站LinkedIn上快速搜索“IT自动化工作”会产生数万个结果，这意味着企业正在积极招聘具备必要背景和知识的潜在员工。但其中许多人可能已经在其公司中工作，担任Linux或Windows系统管理员，或以其他某种能力操作。投资于适当的培训可以帮助他们应用当前的知识，并将自动化融入他们的日常生活。现代生活不断产生并需求大量数据,这些数据存储在数据中心。伴随着5G、无人驾驶、物联网、人工智能等大数据的应用,数据中心将会以惊人速度发展。*,数据中心是用电大户,研究数据中心节能及节省电费是数据中心建设的重点,而数据中心不间断电源系统(UPS)的普遍使用为节能技术的应用提供了先天条件。因此,UPS储能成为近年数据中心节能的热门话题。本文在此分享数据中心领域UPS+储能联合供电的新概念。

1 UPS与储能系统的应用和痛点

(1)UPS的应用和痛点

①UPS的应用

UPS是在停电时为重要设备供电,*数据中心设有柴油发电机时,UPS电池后备时间要求不低于15min,通常采用铅酸电池。为了保证数据中心信息设备供电质量和供电可靠性,UPS是必需的,与经济效益无关。

②UPS痛点

•由于很少停电,整个电池生命周期放电次数很少,电池变成休眠资产,形成资源浪费;

•UPS电池长期处于浮充状态,电池健康状况不明;

•一般使用铅酸电池,电池4～5年就要更换。

(2)储能系统的应用和痛点

①储能系统的应用

储能系统主要是削峰填谷,利用峰谷电价差套利。储能系统不是必需的,没有经济效益就没有安装的价值。

②储能系统的痛点

•各地峰谷电价不同,很多地方峰谷电价差小,设置电池储能系统连投资成本都收不回来,即使峰谷电价差大的地方,电池储能投资收益也不是很高,所以很难引起大规模投资;

•一般纯储能项目的回本周期7～8年,用户或投资方不愿意投资;

•由于深度放电会影响电池寿命,所以储能系统电池要预留部分容量不能使用(铅碳电池要留30%～40%),这也是一种资源浪费。

事实上，企业对员工的投入越多，则为其组织添加的价值就越大。拥有自动化知识的员工将有更多时间专注于有益于企业的更激动人心和更高价值的任务。因此，企业的数据中心将处在更好的竞争位置，以实现更高的效率、敏捷性、有效性。
四.如何判断蓄电池的寿命

    使用蓄电池作为后备电源的设备，一般都是比较重要的装置，此时对蓄电池的性能要求也比较高，防止出现后备电源启动时供电时间过短和快速深度放电的现象发生，这就对日常维护中判断电池是否处于状态提出了要求，为此可根据情况每年至少进行一次在线监测，如果发现某节电池内阻过大，可进行充放电活化，如果发现整批电池内阻均过大，可判断为此批电池寿命将至。具体判断数据：以100AH、12V 电池为例，测试内阻均处于4～6MΩ，说明电池处于状态；测试内阻高于此值，电池性能正在减退，如果大部分电池内阻在20MΩ以上，说明此批电池整体寿命到期，个别电池内阻过高，可计划更换部分电池，整体过高，做好整体更换的准备。

从目前国内阀控式密封电池的质量来讲，基本能满足各运营商要求，但各厂家生产蓄电池质量、性能上有所差别，从调查使用情况来看，部分厂家生产蓄电池的质量因为成本较高、招标价太低等原因存在一定的问题，但在蓄电池质量没问题的情况下，部分基站蓄电池容量仍然下降过快、使用寿命大大缩短。从阀控式密封电池产品结构、产品性能、基站蓄电池使用过程现场勘察情况等综合因素来看，结合交换局站使用情况，阀控式密封电池在正常情况下使用1～4年后，其容量下降应不会这么快，因此造成基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因应在于基站本身蓄电池使用特点及其基站使用环境有关。从调查情况看，在蓄电池质量没有问题的情况下，影响基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的原因主要有以下几个方面。
*，基站频繁停电、停电时间长、停电时间无规律，使蓄电池频繁充放电，是造成蓄电池容量下降过快和使用寿命缩短的一个主要原因。
根据对基站报废蓄电池解剖情况来看，导致蓄电池寿命终止的原因在于蓄电池负极板的硫酸盐化，这是蓄电池早期容量衰竭（PCL）的一种典型现象。笔者认为造成蓄电池负极板产生硫酸盐化的原因可能有以下两个方面：UPS+储能(Storage Power Supply)简称SPS系统,是指UPS和储能相融合的系统,它的概念是增加配置电池的容量,并且由铅酸电池改用铅碳电池,利用夜间低谷电价时充电,在白天高峰电价时放出部分电量,进行峰谷套利,剩余电量作为UPS备电之用。偶尔停电时,电池放电到80%～100%,对电池寿命影响不大。

(1)电池储能系统(BESS)组成

BESS主要由电池系统(Battery System,BS)、功率转换系统(Power Conversion System,PCS)、电池监系统(Battery Monitoring System,BMS)、电能管理系统(Energy Management System,EMS)等4部分组成;同时,在实际应用中,为便于设计、管理及控制通常将电池系统、PCS、BMS重新组合成模块化BESS,而EMS主要用于监测、管理与控制一个或多个模块化BESS
（1）基站停电频次过高，一天内停电数次，甚至连续停电数天，使基站蓄电池在放电后尚未充足电的情况下又放电，蓄电池出现欠充。如连续多次发生欠充，将造成蓄电池容量累积性亏损，则该基站的蓄电池容量将在较短时间内下降，其使用寿命将较快终止。蓄电池容量下降的速度与该基站蓄电池连续欠充的次数成一定的正比关系。造成蓄电池容量下降的内在原因在于，电池放电后在未充足电的情况下又放电，正、负极在放电后生成的硫酸铅未能分别*恢复成二氧化铅和金属铅的情况下，正、负极板又放电，使蓄电池产生欠充，连续多次欠充，使负极板逐步硫酸盐化，产生不可逆转的结晶硫酸铅，特别是在蓄电池处于深度过放电的情况下，蓄电池负极板的硫酸盐化将更严重，硫酸盐化的速度将更快，造成负极板表面被屏蔽，其功能逐步下降直至失效，导致蓄电池使用寿命下降直至终止。从现有基站蓄电池实际使用情况分析，蓄电池发生累计欠充可能性是存在的。另外，蓄电池虽存在多次欠充，但二次欠充或多次欠充不是有规律连续发生的，电池发生累计欠充可能性及概率有多大，有待进一步确定。SOTA蓄电池
（2）另外一个观点，造成基站蓄电池容量下降、使用寿命缩短的主要原因是由蓄电池负极板硫酸化引起的，蓄电池累计欠充将导致负极板硫酸化外，蓄电池充放电循环次数增加或一定时间内充放电循环过度频繁是否也将导致负极板硫酸化，或者是导致负极板硫酸化的一个重要因素。
当然造成蓄电池负极板硫酸化原因除上述原因外还有多种因素，如电解液或玻璃纤维棉杂质超标，使电池自放电速率加快。浮充或均衡电压过低，使部分硫酸铅晶体不能被溶解。经常放电过量或经常小电流深放电，使蓄电池初期充电效率下降。电池工作环境温度过高，杂质离子更为活跃，加速电池自放电。
根据目前电池生产厂家的规模、生产工艺及技术水平，造成基站蓄电池负极板硫酸化主要原因不在于产品质量，因在蓄电池正常使用情况下，蓄电池负极板硫酸化的时间较长，从而造成蓄电池容量难以恢复。另外从使用情况分析，不同生产厂家，不管进口或国产电池，都存在该问题。所以造成基站蓄电池负极板硫酸化的主要原因在基站频繁停电，经常过放电和小电流的深度过放电，造成蓄电池欠充，欠充连续多次的发生，形成蓄电池累计欠充，基站充放电循环次数过度频繁，从而造成负极板不可逆转的硫酸化。负极板的硫酸化是目前影响基站蓄电池容量下降，使用寿命缩短的主要原因所在。
第二，开关电源设置参数不合理，基站蓄电池欠压保护设置电压过低，复位电压设置过低，使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象，从另一方面加剧蓄电池负极板硫酸化，是使蓄电池容量下降，使用寿命缩短的另一个主要原因。
目前基站组合开关电源均设置低电压隔离保护功能或二次下电功能。当蓄电池放电至某一设定电压值时，开关电源系统将自动切断对部分重负载供电或全部负载的供电，以保护蓄电池不过放电，确保蓄电池使用寿命。如电池低欠压保护值设置过低，蓄电池将出现过放电，多次的过放电和过放电后未能及时补充电或充电不足都将严重影响电池使用寿命;另外如开关电源复位电压设置过低，将使电池在放电过程中出现重复多次放电;具体电池低欠压保护值设置应根据负载电流大小而设置，而目前基站蓄电池低欠压保护值一般设置在单体电池电压每只1.8V左右，有的甚至设定为每只1.75V。根据阀控式密封电池的放电性能结合基站实际负载电流（目前基站实际负载电流绝大部分均小于0.1C10A），基站电池低欠压保护值应设置在电池单体电压每只1.8V左右。因此，目前基站蓄电池欠压保护设置参考电压过低，如基站长时间停电，会使电池出现过放电，甚至是小电流深度过放电，而过放电的电池要*充足电，恢复容量所需充电时间较长，深度过放电的电池在基站现有恒压充电条件下，一般是很难*恢复其额定容量的。所以开关电源参数设置不合理，从另一方面加剧电池负极板硫酸化，从而造成电池容量下降，使用寿命缩短。SOTA蓄电池价格
第三，基站使用环境较恶劣。基站停电后，由于无空调，使基站环境温度逐步上升。或者由于空调故障，使基站室内温度偏高，从而降低了蓄电池使用寿命。
室内基站均配置空调，配置的空调为一般柜机或分体式空调，长时间不间断使用使部分基站空调出现故障而停机，空调损坏后有时得不到及时维修，而室内基站为封闭机房，空调停机后使基站室内温度大幅上升，彩钢板机房其室内温度甚至可达到70℃以上。另一方面，即使空调正常，而基站由于停电后，无交流电源，空调也无法制冷，特别在夏天，将使基站室内温度大幅上升，从而影响蓄电池正常工作。室内温度过高一方面使阀控式密封电池内部失水量加剧，电解液饱和度下降（玻璃纤维棉隔膜内电解液减少）使电池容量降低和电池使用寿命缩短。另一方面由于室内温度过高，将使蓄电池热失控效应加剧，从而造成蓄电池正极板腐蚀速率加剧、极板变形膨胀、电池外壳鼓胀甚至开裂等，后导致电池容量快速下降，电池寿命缩短，根据相关资料表明，当环境温度超过25℃时，每升高10℃，电池使用寿命将缩短1/2。
第四，基站停电后，蓄电池放电至终止电压，未及时进行补充电，也将导致电池容量下降和使用寿命缩短。
由于部分基站地处郊区或偏远山村等地，市电供应状况较差，市电停电的次数多且停电时间较长，往往一旦市电停电后，蓄电池放电至终止电压，市电还未恢复，这样一方面可能造成蓄电池过放电，另一方面电池放电后又不能得到及时补充电，根据相关资料表明，电池放电后如不能及时进行补充电，将使蓄电池容量逐步下降，经过几次循环后，蓄电池使用寿命将明显缩短。SOTA蓄电池参数

上述4点原因是造成目前基站电池容量早期失效，使用寿命缩短的主要原因。当然影响蓄电池容量及使用寿命因素很多，正常使用情况下，影响蓄电池寿命主要因素是正极板腐蚀速度和玻璃纤维隔膜（AGM）中电解液饱和度。但基站由于自身所处环境（市电供应、环境温度等）较特殊，真正影响蓄电池使用寿命主要原因在负极板硫酸化，而造成负极板硫酸化的主要原因在于基站频繁停电，造成蓄电池累计欠充及使蓄电池循环次数增加；另外蓄电池欠压保护值的设置不当，基站室内温度过高，蓄电池放电后未及时补充电等方面进一步加剧负极板硫酸化，这也可从另一面解释为什么城区基站或供电状况好的基站电池使用寿命较其它类型基站长，早期蓄电池使用寿命较近期电池使用寿命长的原因。