磷酸鐵鋰電池在UPS電源供電系統(tǒng)上的應(yīng)用

來源：存能電氣  日期：2019-03-17 14:09  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池在UPS電源供電系統(tǒng)上的應(yīng)用。隨著鋰電池技術(shù)的成熟和制造業(yè)產(chǎn)能的增長(zhǎng)，更多供應(yīng)商開始進(jìn)入磷酸鐵鋰電池UPS應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心將會(huì)為鋰離子電池的部署進(jìn)行越來越多的規(guī)劃和預(yù)算。采用磷酸鐵鋰電池UPS能夠極大提升UPS的各項(xiàng)性能，實(shí)時(shí)傳輸電池使用狀況以及系統(tǒng)報(bào)警訊號(hào)，極大地方便系統(tǒng)的維護(hù)工作。

　　磷酸鐵鋰電池在UPS電源上的應(yīng)用：

　　在UPS不間斷供電系統(tǒng)中,后備蓄電池組是整個(gè)供電系統(tǒng)的最后一道供電保障防線，又是電源維護(hù)工作的重點(diǎn)與難點(diǎn)，在系統(tǒng)中斷的事故中，由電池組引發(fā)的故障所占比重較大，因此，人們對(duì)后備電池技術(shù)的變革會(huì)更加謹(jǐn)慎。閥控式鉛酸蓄電池經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)被眾多行業(yè)廣泛應(yīng)用，同樣，在數(shù)據(jù)中心、通信及各類機(jī)房UPS亦是首選。然而，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性要求更高，對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的意識(shí)更強(qiáng)，為此，對(duì)解決閥控式鉛酸蓄電池存在的許多問題就更加迫切。

　　鉛酸蓄電池和磷酸鐵鋰電池相比較：

　　1.質(zhì)能比低、體積能量比低，電池重量大，占地面積大。

　　2.充放電效率低，充放電效率約為92%左右，使用一段時(shí)間后充放電效率還會(huì)下降。

　　3.閥控式鉛酸蓄電池壽命短，設(shè)計(jì)壽命5-8年，實(shí)際使用大多為3～5年。

　　4.運(yùn)行環(huán)境溫度要求高，在溫度超過25度時(shí)，環(huán)境溫度每提高7～10℃時(shí)電池壽命折損一半。

　　5.蓄電池大量采用鉛，其開采、加工和使用過程中均容易對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

　　為了解決以上問題，通信行業(yè)和一些知名品牌的大功率UPS電源配置磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在不斷增加，鋰電池UPS市場(chǎng)一個(gè)新趨勢(shì)，是對(duì)數(shù)據(jù)中心和UPS應(yīng)用中鋰離子電池的興趣日益增長(zhǎng)。與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比，鋰離子電池具有更長(zhǎng)的使用壽命、更小的尺寸和重量、在更廣泛的環(huán)境中運(yùn)行的能力，以及可大電流快速充放電，耐高溫性能優(yōu)越，在﹣10℃～﹢65℃情況下仍然能夠正常工作;總體擁有成本(TCO)更優(yōu)。

　　磷酸鐵鋰電池具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.輸出電壓高：磷酸鐵鋰電池工作電壓范圍：2.5～3.6V，平臺(tái)約3.2V;

　　2.安全性強(qiáng)：磷酸鐵鋰正極材料具有良好的電化學(xué)性能，充放電平臺(tái)十分平穩(wěn)，充放電過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以過放電到零伏。即使電池內(nèi)部或外部受到傷害，電池不燃燒、不爆炸、安全性較好;

　　3.高溫性能好：外部溫度65℃時(shí)內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃，電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃，電池的結(jié)構(gòu)安全、完好;

　　4.高效率輸出：標(biāo)準(zhǔn)放電為2～5C、連續(xù)高電流放電可達(dá)10C，瞬間脈沖放電(10S)可達(dá)20C;

　　5.高循環(huán)壽命：經(jīng)500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%;

　　6.使用方便：可快速充電;

　　7.環(huán)保：整個(gè)生產(chǎn)過程清潔無毒。所有原料都無毒；

　　8.非稀有資源：磷酸鐵鋰電池采用磷酸源、鋰源、鐵源為材料，無戰(zhàn)略資源及稀有資源。

　　磷酸鐵鋰電池在UPS電源供電系統(tǒng)中的應(yīng)用：

　　1、工業(yè)設(shè)備

　　UPS電源正常時(shí)間對(duì)電池進(jìn)行浮充，當(dāng)工業(yè)設(shè)備突然斷電時(shí)，應(yīng)急電源啟動(dòng)工作，當(dāng)市電回復(fù)供電后，UPS電池又恢復(fù)浮充狀態(tài)，保證必要的后備供電能力。由于交流市電在供應(yīng)的過程中可能會(huì)出現(xiàn)停電、電壓下陷上涌、持續(xù)欠壓過壓以及頻率波動(dòng)等不確定的干擾因素，這些因素會(huì)對(duì)工業(yè)設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行造成影響，甚至對(duì)處于運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備造成損壞。鋰電池UPS電源便成了提供一種能夠調(diào)節(jié)電壓變化、消除各種電氣干擾、提供高質(zhì)量電源供應(yīng)的途徑。

　　2、通信基站

　　基站的供電通過市電引入，然后通過UPS的逆變系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為48V的直流電源，為通信設(shè)備供電。當(dāng)市電中斷時(shí)，電池組對(duì)基站不間斷供電，保證基站正常運(yùn)行;市電恢復(fù)時(shí)，UPS電池停止供電，恢復(fù)逆變功能。

　　3、數(shù)據(jù)中心

　　數(shù)據(jù)中心必須保證供電的連續(xù)性和供電系統(tǒng)的安全性，在數(shù)據(jù)中心的信息中心機(jī)房一般都會(huì)用到鋰電池UPS不間斷電源作為重要的安全保障。UPS是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的不間斷電源，市電供電中斷時(shí)，UPS能保證輸出供電的連續(xù)性。為了解決以上問題，通信行業(yè)和一些知名品牌的大功率配置磷酸鐵鋰電池UPS應(yīng)用在不斷增加，鋰電池UPS市場(chǎng)一個(gè)新趨勢(shì)是，對(duì)數(shù)據(jù)中心和UPS應(yīng)用中鋰離子電池的興趣日益增長(zhǎng)。

　　4、醫(yī)療設(shè)備：在醫(yī)療設(shè)備方面，可供選擇的磷酸鐵鋰電池UPS類型有機(jī)架式UPS、一體化UPS等。因?yàn)獒t(yī)院使用的各種醫(yī)療設(shè)備較多，而且功率一般都比較大，導(dǎo)致醫(yī)院的用電頻率波動(dòng)較大，用電環(huán)境惡劣。再加上醫(yī)院是救命的地方，必須保障醫(yī)療設(shè)備時(shí)刻可用，才不會(huì)因此耽誤患者的急救時(shí)間，畢竟UPS設(shè)備有價(jià)而生命無價(jià)。

　　5、軌道交通：城市軌道交通車站內(nèi)包含眾多的弱電設(shè)備系統(tǒng)，如通信、信號(hào)、綜合監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、辦公自動(dòng)化、門禁、自動(dòng)售檢票、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警等這些系統(tǒng)負(fù)責(zé)地鐵車站的旅客運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)控、信息傳遞和乘客導(dǎo)引等，屬于重要或特別重要的一級(jí)負(fù)荷，需要可靠性很高的電源，磷酸鐵鋰電池UPS以保證供電質(zhì)量和供電連續(xù)性。

　　磷酸鐵鋰電池UPS電源供電系統(tǒng)特點(diǎn)：

　　1、防護(hù)等級(jí)高，機(jī)柜具有防塵、防水等功能，滿足室外惡劣環(huán)境使用，防護(hù)等級(jí)達(dá)IP55。

　　2、機(jī)械防護(hù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)箱體為框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、無縫表面設(shè)計(jì)及采用戶外防盜鎖，使得機(jī)柜免受人為破壞、地震和其它損壞行為的影響。

　　3、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)，UPS電池機(jī)柜采用抗高、低溫設(shè)計(jì)，充分考慮到遮陽、隔熱、通風(fēng)、風(fēng)冷、熱交換等設(shè)計(jì)措施，維持機(jī)柜內(nèi)溫度，保證系統(tǒng)正常工作，可適應(yīng)－20℃～＋60℃環(huán)境下工作運(yùn)行。

　　4、配置靈活，交、直流電源系統(tǒng)由交流輸入、交流防雷、交流分配、直流分配、直流防雷、電池組等模塊組成，輸入、輸出分路的規(guī)格和數(shù)量可靈活配置。

　　5、防雷設(shè)計(jì)，鋰電池UPS系統(tǒng)具有防雷模塊，可提供有效的防雷擊等保護(hù)，有效防止雷擊損壞設(shè)備。

　　6、監(jiān)控通訊，系統(tǒng)具備RS232或RS485、干接點(diǎn)等通信接口，方便接入動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，和其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控管理。

　　7、安裝與維護(hù)方便，鋰電池UPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全正面維護(hù)操作，并具有足夠的操作維護(hù)空間，可方便地更換交直流元器件。

　　8、高效鋰電池管理電池組過充、過放、過流、短路和溫度保護(hù)，以及單體電池的過充、過放保護(hù)等功能。

　　磷酸鐵鋰電池UPS作為一種新型電源,應(yīng)用了半導(dǎo)體、綜合性的自動(dòng)控制、微處理器等技術(shù),既實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排又保證了各種場(chǎng)合對(duì)供電的的高質(zhì)量要求,故其應(yīng)用前景十分良好。鋰電池UPS有效提高空間利用率應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房、工業(yè)設(shè)備、改裝車等等，易于管理，輕巧靈活，按需部署，節(jié)省用戶成本。