一、概述
目前,蓄电池监测模块大多都是电压巡检仪,在线监测电池的浮充电压,在超出设定值时给出报警。相对以前的整组电压监测方式来说,单体电压监测是前进了一大步,但对于电池的长期运行过程中的容量衰减以至失效的监测,电压能反映的问题非常有限:100Ah的电池和衰减至10Ah的电池在浮充电压上的差异很难区别开来。因此,需要从蓄电池的失效模式进行探讨,从而解决蓄电池的监测问题。
二、阀控铅酸蓄电池的失效模式
对于阀控式铅酸电池,通常的性能变坏机制有以下几种情况:
1、热量的积累
开口式铅酸电池在充电时,除了活性物质再生外,还有硫酸电解质中的水逐步电解生成氢气和氧气。当气体从电池盖出气孔通向大气时,每18克水分解产生11.7千卡的热。
而对于阀控式铅酸电池来说,充电时内部产生的氧气流向负极,氧气在负极板处使活性物质海绵状铅氧化,并有效低补充了电解而失去的水。由于氧循环抑制了氢气的析出,而且氧气参与反应又生成水。这样虽然消除了爆炸性的气体混合物的排出问题,但是这种密封式使热扩散减少了一种重要途径,而只能通过电池壳壁的热传导作为放热的唯一途径。
因此,阀控铅酸电池的热失控问题成为一个经常遇到的问题。
阀控铅酸电池依赖于电壳壁的热传导来散热,电池安装时良好的通风和较低的室温是很重要的条件。为了进一步降低热失控的危险性,浮充电压通常具体视不同的生产者和不同室温而定。厂家一般都给出电池的浮充电压和温度补偿系数。
很多人在面对数据中心供电系统时,总是存在许多的误区,很可能这些小失误造成巨大损失,今天我们就来分析下会产生哪些误区呢:
一:高频机UPS电源是新技术产品,没有大功率产品
在以前的印象中,UPS属于低可用性、低可靠性和“高能低效”。然而,对于UPS的选型目前正是新旧交替时期。以前的UPS在工作中有几个环节是耗能庞大的,而且对UPS的可靠性也有很大影响。然而高频机UPS就能解决此类问题,它的效率在载的情况下都可以达到95%。
所谓高频机UPS指的是输入输出电路都工作在20kHz以上,且没有输出变压器电路的UPS。相比传统的工频机UPS90%运行效率,高频机UPS的优势还是比较明显的。高频UPS除了具备工频机UPS技术指标外,还有着更高的性能和指标,也是工频机UPS所不及的。所以说在UPS的选型上,高频机UPS将是今后发展的趋势。
二:UPS电源能够防雷
在数据中心里,供电系统是属于交流电,从电网进来后分为两种情况,如果是非常重要的数据中心必须配有发电机。从交流电进入数据中心首先要解决的是防雷问题。交流电进来后,在进入UPS之前,一定在配电柜之前完成三级防雷。第一级防雷要把7000伏以上的雷电浪涌电压降低到4000伏以下,第二级防雷降到2500伏以下,第三级防雷降到1500伏以下,再经过UPS输入电路的滤波器降到1000伏,这时候UPS本身就可以利用了。
在购买UPS时,部分用户会问到‘这种UPS可以几级防雷’。这说明还是有用户存在这样的误解——UPS具有防雷功能。而实际上三级防雷的浪涌电流能够达到8000安培,是任何类型UPS都承受不了的。三级防雷一定要在UPS前端的输入配电柜上完成。
三:UPS电源免维护电池不需要“维护”
在数据中心供电系统中电池是寿命是最短的,但却是产成故障最多的设备。许多用户以为免维护电池是不用维护的,这是一个很大的误区。无维护电池的全称是铅酸阀控式免维护电池,“免维护”指的是不需要测量电池比重,不需要加电瓶水,而并不是不需要维护
2、硫酸化
阀控式比开口式电池更易产生的问题是负极板的硫酸化。这是由于:
1)氧的循环引起的负极板较低的电位;
2)在强酸电解质汇集的电池底部形成的酸的分层,在这种不流动,非循环的电解质系统中是很难避免的。
这两个都可能在浮充条件下产生一定数量的残留硫酸盐,然后转变成永久性的硫酸盐形式。因此,当极板加速去活化时,可用的放电安时容量就会减小。随着负极板温度的升高,这种状况会更加恶化。由于氧循环反应的发生,负极板表面被氧化,相当数量的热释放出来。