磷酸鐵鋰電池在UPS電源供電系統(tǒng)上的應用

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)上的應用。隨著鋰電池技術的成熟和制造業(yè)產(chǎn)能的增長，更多供應商開始進入磷酸鐵鋰電池UPS應用領域，數(shù)據(jù)中心將會為鋰離子電池的部署進行越來越多的規(guī)劃和預算。采用磷酸鐵鋰電池UPS能夠極大提升UPS的各項性能，實時傳輸電池使用狀況以及系統(tǒng)報警訊號，極大地方便系統(tǒng)的維護工作。

　　磷酸鐵鋰電池在UPS電源上的應用：

　　在UPS不間斷供電系統(tǒng)中,后備蓄電池組是整個供電系統(tǒng)的最后一道供電保障防線，又是電源維護工作的重點與難點，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，人們對后備電池技術的變革會更加謹慎。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)廣泛應用，同樣，在數(shù)據(jù)中心、通信及各類機房UPS亦是首選。然而，隨著信息技術的發(fā)展，人們對供電系統(tǒng)的可靠性要求更高，對實現(xiàn)綠色環(huán)保的意識更強，為此，對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，使用一段時間后充放電效率還會下降。

　　3.閥控式鉛酸蓄電池壽命短，設計壽命5-8年，實際使用大多為3～5年。

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

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

　　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用在不斷增加，鋰電池UPS市場一個新趨勢，是對數(shù)據(jù)中心和UPS應用中鋰離子電池的興趣日益增長。與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比，鋰離子電池具有更長的使用壽命、更小的尺寸和重量、在更廣泛的環(huán)境中運行的能力，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：

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

　　2.安全性強：磷酸鐵鋰正極材料具有良好的電化學性能，充放電平臺十分平穩(wěn)，充放電過程中結構穩(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℃時內(nèi)部溫度則高達95℃，電池放電結束時溫度可達160℃，電池的結構安全、完好;

　　4.高效率輸出：標準放電為2～5C、連續(xù)高電流放電可達10C，瞬間脈沖放電(10S)可達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)中的應用：

　　1、工業(yè)設備

　　UPS電源正常時間對電池進行浮充，當工業(yè)設備突然斷電時，應急電源啟動工作，當市電回復供電后，UPS電池又恢復浮充狀態(tài)，保證必要的后備供電能力。由于交流市電在供應的過程中可能會出現(xiàn)停電、電壓下陷上涌、持續(xù)欠壓過壓以及頻率波動等不確定的干擾因素，這些因素會對工業(yè)設備的持續(xù)運行造成影響，甚至對處于運行狀態(tài)的設備造成損壞。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，為通信設備供電。當市電中斷時，電池組對基站不間斷供電，保證基站正常運行;市電恢復時，UPS電池停止供電，恢復逆變功能。

　　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)中心的信息中心機房一般都會用到鋰電池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，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應用在不斷增加，鋰電池UPS市場一個新趨勢是，對數(shù)據(jù)中心和UPS應用中鋰離子電池的興趣日益增長。

　　4、醫(yī)療設備：在醫(yī)療設備方面，可供選擇的磷酸鐵鋰電池UPS類型有機架式UPS、一體化UPS等。因為醫(yī)院使用的各種醫(yī)療設備較多，而且功率一般都比較大，導致醫(yī)院的用電頻率波動較大，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)療設備時刻可用，才不會因此耽誤患者的急救時間，畢竟UPS設備有價而生命無價。

　　5、軌道交通：城市軌道交通車站內(nèi)包含眾多的弱電設備系統(tǒng)，如通信、信號、綜合監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、辦公自動化、門禁、自動售檢票、火災自動報警等這些系統(tǒng)負責地鐵車站的旅客運輸環(huán)境監(jiān)控、信息傳遞和乘客導引等，屬于重要或特別重要的一級負荷，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：

　　1、防護等級高，機柜具有防塵、防水等功能，滿足室外惡劣環(huán)境使用，防護等級達IP55。

　　2、機械防護設計，系統(tǒng)箱體為框架結構的設計、無縫表面設計及采用戶外防盜鎖，使得機柜免受人為破壞、地震和其它損壞行為的影響。

　　3、環(huán)境適應強，UPS電池機柜采用抗高、低溫設計，充分考慮到遮陽、隔熱、通風、風冷、熱交換等設計措施，維持機柜內(nèi)溫度，保證系統(tǒng)正常工作，可適應－20℃～＋60℃環(huán)境下工作運行。

　　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、防雷設計，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，有效防止雷擊損壞設備。

　　6、監(jiān)控通訊，系統(tǒng)具備RS232或RS485、干接點等通信接口，方便接入動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，和其它設備實現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控管理。

　　7、安裝與維護方便，鋰電池UPS系統(tǒng)實現(xiàn)全正面維護操作，并具有足夠的操作維護空間，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，以及單體電池的過充、過放保護等功能。

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