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现代数据中心供电系统规划设计(八)(2)
  • 在数据中心中,供电系统是基础设施最重要的子系统之一,文中将针对现代数据中心供电系统规划设计要求、数据中心供电系统存在的问题和设计理念的变化
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      陈冀生1张广明2
      
      (1.先控捷联电源设备有限公司,石家庄050035)
      
      (2.中国电源学会专家委员会,天津300111)
      
      摘要:在数据中心中,供电系统是基础设施最重要的子系统之一,文中将针对现代数据中心供电系统规划设计要求、数据中心供电系统存在的问题和设计理念的变化、数据中心供电系统方案的选择、对UPS设备性能指标的重新认识、系统模块化与模块化UPS、高频机型UPS将成为现代数据中心UPS设备的首选机型、直流输出DC-UPS系统的研究和应用前景、数据中心备用能源的配置、数据中心供电系统的节能设计、供配电系统设备的布局设计与安装等问题,分专题进行系统的介绍和讨论。
      

    (3)环境温度对电池容量及寿命的影响
      
      蓄电池的额定容量通常是在25℃环境温度下以及在指定的放电率情况下规定的。当电池放电工作温度不是25℃时,由于电化学的作用,实际容量应按下面公式换算成25℃基准温度的容量


      
      式中:Ct为实测容量
      
      Ce为环境温度25℃时的标称容量
      
      K为温度系数
      
      T为实际环境温度。
      
      K的取值为:10h率放电,K=0.006/℃;
      
      3h率放电,K=0.008/℃;
      
      1h率放电,K=0.01/℃。
      
      从温度系数K的取值还可以看出,放电率越大,温度对容量的影响也越大。
      
      同时,过高的工作环境温度还是导致免维护密封电池寿命缩短的主要原因。经验数椐表明,当环境温度超过25℃时,温升每增加10℃,就会导致电池的实际寿命缩短一半。
      
      (4)储藏时间和储藏环境对电池实际可用容量及寿命的影响
      
      蓄电池是渐变失效的产品,电池充满电后若处于储存状态下,会进入自放电过程,其容量将逐渐减少。电池自行放电是在储存中降低容量和寿命的内在原因,当环境温度升高时,会加速自放电过程。温度每升高10℃,各种原材料的化学反应速度将加大一倍,电池寿命也随之缩短一半。根据大量蓄电池储存的数据统计结果,蓄电池的储存寿命如表8.3所示。


      
      为了保证蓄电池处于良好的工作状态,对于长期搁置不用的蓄电池,必须每隔一定时间就要放电、充电一次。
      
      ①储存温度≤20℃,每隔6个月补充充电一次;
      
      ②储存温度20℃~30℃,每隔3个月补充充电一次;
      
      ③储存温度≥30℃,应改善储存环境。
      
      (5)浮充电压对电池实际可用容量及寿命的影响
      
      由于用于UPS的蓄电池绝大部分时间是处于浮充状态,浮充电压选择合适与否,会对蓄电池使用寿命产生极大的影响。浮充电压选择太高,会增大浮充电流,由于电池内阻很小,对于单体(2.0V)电池而言,通常浮充电压升高0.1V,浮充电流会增加近乎10倍,这不但会增加电池析气量、加速电池失水,而且还会加大正板栅的腐蚀速度,结果会严重缩短电池使用寿命。若浮充电压选择太低,则会降低充电电流,使电池容量不能保证在充满状态。表8.4给出了不同温度下的浮充电压值。

    (未完待续)

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