計算機機房鉛酸電池充電池安全實踐
近年來,隨著數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的安全性越來越受到人們的重視,蓄電池也成為人們關(guān)注的焦點。為了解決電池在使用中,我們需要從系統(tǒng)的角度來看待它,為了使用電池,電源安全有更大的幫助。圖一是機房的系統(tǒng)模型。當(dāng)電力中斷時,電池充當(dāng)緊急電源。數(shù)據(jù)庫中的電池可能有90% 以上的壽命周期很少遇到斷電,但電池必須始終處于正常狀態(tài),否則電池不能放電,后果將十分嚴(yán)重。所以保持電池處于健康可靠的狀態(tài)是保證數(shù)據(jù)中心電源安全的唯一方法。調(diào)查顯示,65% 的受訪者認(rèn)為 ups 電池故障是數(shù)據(jù)中心停機的主要原因; ups 系統(tǒng)故障在二○一六年占最大比例(25%) ; 鉛酸電池是 ups 故障的主要原因,可能性為50% 。
電池故障實際上可以分為三個原因: 一是質(zhì)量問題,如漏電和微短路。一般而言,ups 接地系統(tǒng)應(yīng)符合 iec60346低壓接地系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。這意味著對于大多數(shù) ups 來說,電池組的中心線和電池架是接地的。所以當(dāng)電池組漏電,電解液流到電池架上時,電池組會形成短路,引起事故。如果在電池組中存在微短路電池,當(dāng)電池放電時,微短路電池電壓會急劇下降,導(dǎo)致待機時間不足。第二個問題是使用維護問題,表1為國際電池測試維護標(biāo)準(zhǔn)。雖然該項目的維修規(guī)格不多,但是數(shù)據(jù)室由于存儲電池數(shù)量大,少了也有幾百個,許多甚至可以達到金的。所以這些項目不可能100% 可靠。還有電池的充電,不同的電池制造商對充電電壓的要求可能不同,如果按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,會導(dǎo)致電池充電不足或過充,長時間充電不足和過充會導(dǎo)致電池壽命過早終止。
最后一個問題是電池老化。表2顯示了電池的充放電原理。從表2可以看出,副作用存在于整個電池壽命周期,這是電池老化的根本原因??傊?,傳統(tǒng)的維護方法本身不足以保持高電池可用性。有沒有更好的方法來維護它?事實上,電池管理系統(tǒng)(bms)是一個很好的解決方案。但要通過 bms 提高電池的可用性,不僅要首次了解電池的實際性能數(shù)據(jù),還要實時監(jiān)測電池的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)隱患并發(fā)出報警,指導(dǎo)維修人員正確處理,避免不必要的事故,準(zhǔn)確評估電池的健康狀況(soh = 剩余容量/額定容量) ,為更換電池和有效使用梯子提供依據(jù)。它不僅降低了系統(tǒng)使用電池的風(fēng)險,而且避免了不必要的資源浪費。
提高電池利用率的關(guān)鍵是(1)準(zhǔn)確收集各電池的關(guān)鍵特性信息,判斷電池漏電情況,并發(fā)出報警提示用戶解決問題,避免火災(zāi)2狀態(tài)監(jiān)測連接帶: 密切監(jiān)測電池端子溫度和接觸內(nèi)阻的變化,從兩個方面綜合分析數(shù)據(jù),判斷連接帶松動的情況,發(fā)出報警提示用戶解決,防止火災(zāi)3微短路故障監(jiān)測: 密切監(jiān)測電池開路電壓是否有微短路故障,并發(fā)出報警提示用戶解決,避免電池電量不足。(2)電池信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析和判斷。準(zhǔn)確估計 soc 和 soh: 通過對采集的數(shù)據(jù)進行分析和總結(jié),利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以得到更準(zhǔn)確的 soc 和 soh,可以有效地指導(dǎo)蓄電池2的運行和維護,電源充電管理參數(shù)的自診斷: 通過對蓄電池電壓和環(huán)境溫度的自診斷,分析蓄電池均勻充電、浮充電和電源溫度補償?shù)膮?shù)是否設(shè)置正確,如果設(shè)置錯誤,報警維護人員3管理: 通過放電電流和設(shè)置電容器負(fù)載電流的比較,可以確定電源容量是否正常,如果有錯誤,報警維護人員。(3)直觀顯示數(shù)據(jù)結(jié)果,并提供有針對性的維護指導(dǎo)
智能充電控制: 通過對蓄電池充電的智能控制,在蓄電池充滿電后,可以斷開充電電路,避免蓄電池過充,減少電網(wǎng)腐蝕和失水等副作用。為了進一步延緩蓄電池本身的老化,使蓄電池處于最佳的健康狀態(tài),并在整個生命周期中充分發(fā)揮其原有的性能,為了保證系統(tǒng)2的安全運行,高溫保護: 在高溫條件下,系統(tǒng)可以斷開充電電路,一方面大大降低蓄電池在高溫下的老化率,另一方面提高蓄電池的高溫性能,防止蓄電池失控3無縫放電保護: 智能充電控制和高溫保護措施涉及蓄電池電路控制、限充電電路和放電電路,蓄電池管理系統(tǒng)為每個蓄電池報警線路有一個完整的專家?guī)?。設(shè)計了電池管理系統(tǒng),保證電池的無縫放電間隔為0 ms,綜合分析相關(guān)參數(shù)和狀態(tài),逐步判斷故障原因,輸出可用于維修指導(dǎo)和建議,目標(biāo)操作和維修。這不僅提高了運行和維護的效率,而且減少了維護工作所需的人力和物力
日常自動化測試: 根據(jù)操作維護管理系統(tǒng)和流程,按照用戶設(shè)定的規(guī)則自動測試電池設(shè)備,并生成測試報告,提高測試效率,降低手動測試的錯誤率。通過電池管理系統(tǒng)可以讓操作人員了解報警的原因,通過專家系統(tǒng)進行故障分析和報警指導(dǎo),使維護變得容易。電池管理系統(tǒng)應(yīng)該使所有不知道電池的人通過系統(tǒng)平臺成為電池維護專家。