电池不能保证系统不停电供电功能。虽然规划设计时,电池容量和后备时间可选择得足够大,但是系统运行后,电池容量是一个固定量,电池备用时间是固定不变的,而市电故障停电的时间是不确定的,当市电故障时间大于电池备用时间时,系统最终还是要中断的。
既然发电机已经成为数据中心必备的并可及时投入运行的核心设备,过渡备用能源的储能就可以很少,这就自然想到:如果不采用蓄电池作为不停电供电的过渡备用能源,或者,虽然还采用蓄电池作为不停电供电的过渡备用能源,但不把蓄电池放在交流系统中,这两种情况都可去掉系统中最薄弱的环节,即AC/DC(充电)和DC/AC(电池输出)环节,这相当于从根本上去掉了传统的UPS双转换系统。
钛酸锂电池是锂离子电池家族中最安全的一种电池,其优点主要表现在以下几个方面:
①长寿命。钛酸锂单体电芯的循环寿命长达2.5万次以上,图9和图10分别给出了钛酸锂电池高温循环寿命测试曲线和室温循环寿命测试曲线;
②使用安全。钛酸锂电池在短路、过充、过放、挤压、针刺、跌落、高温冲击、加热的条件下是非常安全的,图11是钛酸锂电池在针刺、高温冲击、过充、过放、短路、挤压试验时的场景;
③可大电流快速充放电;
④耐高温性能优越,钛酸锂电池在-40～+60℃温度下仍然能够正常工作,图12给出了钛酸锂电池的低温充放电曲线;
⑤无记忆效应;
⑥绿色环保。
钛酸锂电池充电时,可分为恒流充电和恒压充电两个过程。首先是恒流充电,电流一般采用0.2C10,必要时可以采用6C10充电,当电池组电压达到充电限制电压时,改为恒压充电。所以,钛酸锂电池和开关电源配合使用,其充电过程将变得较为简单,只需将电池组浮充电压和均充电压调整一样即可。
钛酸锂电池放电时,电池放电电压非常平稳,一般在2.3V左右,放电后期(主要指剩余5%容量左右)的电压变化较快,放电的截止电压可以为1.5V。