稳频稳压式UPS交流不间断电源设计 ups不间断电源可以采用以下哪几类电池( 二 )


但是,过去几年,锂电池已取得很大的进步,变得更安全,而且安全措施方面更强于其他常用的电池类型 。化学变化和电池封装的改进使其变得更加稳定 。制造工艺成熟,且采用的材料更耐久 。电池管理方案均经过充分测试和实地验证,可防止锂电池过度充电或过热 。锂电池在上亿台便携式电子设备、智能手机和电动汽车中的大量使用便是其安全水平的直接证明 。
由于锂电池系统对于自身的充电和放电方式更为敏感,因此所有此类系统均配有电池管理系统(BMS) 。该系统包含微处理器、传感器、开关及其相关的电路 。它可持续监测单节电池的电池温度、充电量和充电率,以防止出现短路和过度充电 。此外,该系统也有利于保护单节电池免受损坏,防止放电电压过低 。BMS 为UPS 和用户提供准确的电池状态、健康情况和可用运行时间信息 。
G.运输法规
包括锂电池或VRLA 电池在内的任何类型的电池运输均有着不同的法律规定 。由于锂电池的某些化学成分具有较高的能量密度和高挥发性,因此这些运输法规对于锂电池的要求更为严格 。尽管具体法规因地区而异,但国际航空运输协会(IATA)及其颁发的《危险品规则》(DGR)4是了解航空运输限制和要求的良好指南,其中《危险品规则》规定了尺寸、重量和数量方面的装运要求 。锂电池的运输分为非第九类“危险材料”和第九类“危险材料”5 。非第九类包括小型、少量电池运输,而第九类包括大量、大尺寸电池运输 。每个类别均规定了标签、包装及任何特殊搬运要求 。记住,所有类型的电池都必须符合特定要求和限制条件 。例如,装在设备内发货的电池通常必须以断开方式发运 。尽管所有这些对于最终用户或经销商看似有点麻烦,但系统制造商通常会承担确保通过适当设计、认证、标签、用户文档和包装实现合规方面的义务和责任 。
H.回收性
美国政府认为锂电池不是危险物品,因此在垃圾填埋场处置是安全的 。锂电池不含汞、铅、镉或其他任何被认为危险的材料 。
锂电池和VRLA 电池这两种电池类型均为可回收利用;但是,目前在全球大多数地区回收UPS 和电动汽车中使用的铅酸电池的难度远低于大型的锂电池 。有许多回收站会回收较小的锂电池 。但是,在撰写本文之时,大多数小型的电池只是在收集后送去粉碎和焚烧,在这些废渣中,生产中使用的部分材料有可能回收利用 。多数的材料最终埋于垃圾填埋场 。单纯从经济角度来看,回收利用锂电池以回收极少量的锂金属及其他较为常见但价值较低的金属(铝、镍等)得不偿失 。为提高回收利用的经济性,大量的研究正在进行中,而且政府开始鼓励、激励或直接要求收回并适当利用废旧的电池 。
2.成本分析
在某些IT 投资中,愈发普及的是使用总拥有成本作为衡量标准,例如UPS 维护 。相比于VRLA电池,锂电池的某些动力电池化学成分和技术在10 年期内提供有利的总拥有成本 。这体现在UPS需要更换之前的典型寿命范围 。
A.假设
表1 列出了与所述总拥有成本分析相关的电池属性 。

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表2 列出了用于所述分析的假定条件 。
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这仅是VRLA UPS 的外置电池组价格,以符合所需的运行时间 。在此计算中不考虑VRLA UPS 内置电池组的支出 。
B.资本支出
在第0 年时的初始电池支出包括电池材料成本和安装成本 。表3 列出了两种电池解决方案的支出明细 。
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C.运营成本
电池的运营支出于第一年开始计算,直至第10 年 。对于单相UPS 系统,运营支出的主要驱动因素是电池更换成本 。表4 列出了两种电池解决方案的运营支出明细 。需要注意的是对于像分散式/边缘数据中心,它们拥有多个远程的办公室,电池更换成本在200到250 美元之间 。这些类型的办公室一般没有自己的维护人员 。因此,他们通常采用管理服务供应商来进行电池的更换,管理服务供应商需要去现场,然后更换电池以及回收旧电池 。尽管这种服务是一起采购的,但我们可预期每次的更换成本在200 美元 。
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D.总成本
10 年期总成本需考虑上述的初始支出和更换支出 。锂电池解决方案的10 年总成本比VRLA 解决方案低53% 。表5 列出了两种电池解决方案的总成本明细 。


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