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华为UPS数据中心使用锂电池有什么优点和缺点

发布时间:2019-08-24 10:23:50

  VRLA电池通常用作华为不间断电源(UPS)系统的三相电源。由于其重量和尺寸,数据中心需要具有增强的承载结构。VRLA电池的性能特征也受温度的影响,这增加了空调系统的负荷。VRLA电池不是特别耐用,需要定期更换,这增加了运营成本。

  由于VRLA电池没有经济上可行的替代品,设计工程师必须忍受这些缺点。但近年来情况发生了变化。到目前为止,数据中心的不间断电源系统由于价格,能源,容量,安全性和可靠性之间的不平衡而无法实现。但是由于电动汽车技术的进步,这个问题已经解决了。第一个由锂电池供电的不间断电源系统于2016年推出。现在所有主要制造商都使用锂电池,这个方向被认为是最有前途的选择。据BloombergNewEnergyFinance报道,到2025年,锂电池解决方案将占据UPS市场数据中心的40%。
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  锂电池的优缺点

  消费电子公司通常使用可以容纳多安培的锂钴电池,这些不间断电源系统配备有矩形锂锰电池。安装在60安培,具有更长的使用寿命和不同程度的故障保护。有时,单个模块甚至单个电池负责监控重要的性能参数,如温度,电压和电流。有时,电源柜甚至整个系统都可以负责此监控过程。必须进行监控以完全控制充电和放电过程,避免严重加热和不可逆的化学过程。锂电池还具有更高的能量密度(Wh/kg)和更高的输出功率密度(W/kg)。储能容量与铅酸蓄电池相似,重量不到铅酸蓄电池的三分之一,有助于将系统总质量降低60-80%。

  近年来,由于空间限制和对更高效操作的需求,数据中心一直致力于提高其功率密度。更高效的可用空间是数据中心所有者最重要的任务之一。小型锂电池可将不间断电源系统的占地面积减少50-80%。这种电池以更快的速度充电和放电自己的时间更短,在频繁发生中断时起着重要作用。闲置时,锂离子电池每月损失约1-2%的电量。最重要的优点是使用寿命长。铅酸电池的寿命很短,只有三到六年。另一方面,锂电池可持续使用约10年。根据化学,技术和温度的不同,锂离子电池可以在不进行维护的情况下充电5000次,而铅酸电池的平均充电次数为700次。

  锂离子电池的总体拥有成本在10年期间(华为UPS数据中心的平均寿命)降低了39%。这是一个乐观的预测,但保证至少节省10%。锂电池唯一的严重缺点是初期投资要高得多。这就是为什么大型数据中心长期以来一直是推出新解决方案的先驱。该设施更重要的目的是降低总体拥有成本而不是获得短期利润,即便如此,节省的成本也可以节省大量成本。此外,小型电池的优势可以更有效地利用可用空间,而可靠的监控系统可确保更好的安全性和稳定的性能。锂电池可以在比VRLA更高的温度下运行而不会损失容量并降低冷却负荷。当然,甚至还有带锂电池的单相UPS。各种应用模型从最大的数据中心开始,然后是工业应用,最终出现在小型服务器机房甚至是单个机架中。
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  易于更换

  所有客户最终都在问自己的最重要问题是:这是将不间断电源系统升级为锂电池的最佳时机吗?要回答这个问题,首先要考虑的是技术能力的可用性。新电池不适用于所有UPS型号,因此可能需要进行主要硬件和嵌入式软件升级。即使在相同的标称电压下,电池充电和放电的特性也会不同。

  数据中心中典型UPS系统的预期寿命通常为10-15年。铅酸电池可使用三到六年,而锂离子电池可使用10年或更长时间。在UPS的早期(不到5年),大量的铅酸电池证明是有用的。但锂电池可能会持续到UPS系统的使用寿命结束。如果您的不间断电源系统接近其使用寿命,电池寿命可能会更长,因此在大多数情况下更换电池是没有意义的。在使用寿命结束时,请考虑使用全新的锂电池解决方案替换整个华为UPS系统。但即使是较旧的UPS系统,昂贵的电池也很方便。您应该考虑旧系统的下降价格和维护成本与总重置成本的比率。
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  预测和前景

  尽管由锂电池供电的华为UPS系统继续降低运营成本和总体拥有成本,但大多数客户仍使用经过时间考验的VRLA解决方案。首先是解释使用锂电池的长期优势。但它确实大大增加了资本成本。无论如何,创新投资每年都在不断增长,而且还在不断增长。大型数据中心的节省将是巨大的,因此锂离子系统将在企业部门逐步增加。锂离子化学继续改进。新的解决方案和技术将随着时间的推移而出现,锂电池的价格将进一步下降。

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