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      近些年(nian)來,隨(sui)著數據(ju)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)行業的蓬勃(bo)發展,數據(ju)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)的安(an)全(quan)問(wen)(wen)題(ti)(ti)也越(yue)來越(yue)受人重(zhong)視,蓄(xu)電(dian)池(chi)也慢慢的成為了(le)大家關注的一個(ge)焦點。解決電(dian)池(chi)使(shi)用中(zhong)(zhong)(zhong)的問(wen)(wen)題(ti)(ti),需要(yao)從系(xi)統的角度去看它,才會對電(dian)池(chi)的使(shi)用、對供電(dian)的安(an)全(quan)保障有(you)更(geng)大的幫助。

　　圖(tu)1是(shi)(shi)一(yi)個機房的系統模型。發(fa)生(sheng)停(ting)電(dian)(dian)故障(zhang)時,蓄(xu)電(dian)(dian)池起到應急供(gong)電(dian)(dian)的作用。數據(ju)機房中可能90%以上的電(dian)(dian)池都很少在(zai)生(sheng)命周(zhou)期內碰到一(yi)次(ci)故障(zhang)停(ting)電(dian)(dian),但是(shi)(shi)電(dian)(dian)池必須時刻處于正常狀況,否則停(ting)電(dian)(dian)時電(dian)(dian)池無(wu)法放電(dian)(dian),后果將會(hui)非常嚴重(zhong)。所以電(dian)(dian)池保持在(zai)一(yi)個健康可用的狀態,才能保證數據(ju)中心的供(gong)電(dian)(dian)安全(quan)。

　　調查顯示65%的受訪者認為UPS電池(chi)故(gu)(gu)(gu)障是導(dao)致(zhi)數據中心(xin)宕機的首要原(yuan)(yuan)因(yin)(yin);2016年設(she)備故(gu)(gu)(gu)障導(dao)致(zhi)數據中心(xin)宕機的原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)中,UPS系統故(gu)(gu)(gu)障占比最大,占到了25%;而在UPS故(gu)(gu)(gu)障原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)中,鉛酸蓄電池(chi)是導(dao)致(zhi)故(gu)(gu)(gu)障主要原(yuan)(yuan)因(yin)(yin),概率高(gao)達50%。

　　蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)故(gu)障(zhang)原因其實可以(yi)分為三種:第一(yi)是(shi)質量問題,比如漏(lou)液及微短(duan)(duan)路(lu)(lu)。一(yi)般來(lai)說,UPS的(de)(de)接(jie)(jie)地系統(tong)應(ying)符合IEC60346標準關于低壓(ya)接(jie)(jie)地系統(tong)的(de)(de)規定。這(zhe)就(jiu)意味著對于大部分UPS來(lai)說,電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組(zu)的(de)(de)中心(xin)線和電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)架(jia)都是(shi)接(jie)(jie)地的(de)(de)。所以(yi)當電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組(zu)中有電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)出(chu)現漏(lou)液,并且(qie)漏(lou)出(chu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)解液流到電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)架(jia)時,電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組(zu)間就(jiu)會形成(cheng)短(duan)(duan)路(lu)(lu)從(cong)而(er)引發事(shi)故(gu)。而(er)如果電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組(zu)中如果出(chu)現微短(duan)(duan)路(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi),當電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)放電(dian)(dian)(dian)時,微短(duan)(duan)路(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)會迅速下降,從(cong)而(er)導致備電(dian)(dian)(dian)時間不足。

　　第二個問題使用維(wei)護的問題,表1為國際電池測試(shi)維(wei)護標(biao)準(zhun)。

　　雖然維護規范里的(de)(de)(de)(de)(de)項目(mu)不多,但是由于數據機房里的(de)(de)(de)(de)(de)蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)數量龐(pang)大,少的(de)(de)(de)(de)(de)也有上百節,多的(de)(de)(de)(de)(de)甚至可(ke)以達到上千節。所以這些項目(mu)光靠(kao)人(ren)去執行,總是不可(ke)能保證100%可(ke)靠(kao)的(de)(de)(de)(de)(de)。另外還有電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian),不同的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)廠家(jia)對電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)要求可(ke)能不盡相同,如果按(an)照統一的(de)(de)(de)(de)(de)標準進行設置,就會(hui)(hui)導致(zhi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)欠充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)或者過(guo)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian),長時間的(de)(de)(de)(de)(de)欠充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)和過(guo)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)都(dou)會(hui)(hui)導致(zhi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)壽命提前終止(zhi)。

　　最后一個問題是電(dian)池(chi)的(de)老化問題,表(biao)2為蓄電(dian)池(chi)的(de)充放電(dian)原理(li)。

　　從表2可以看出,在電(dian)(dian)池的整個生(sheng)命周期都存在著副反應(ying),這(zhe)些(xie)副反應(ying)是導致(zhi)電(dian)(dian)池老化(hua)的根本原因。

　　綜(zong)上所述,僅依(yi)靠傳統的(de)(de)維(wei)護手段(duan),很(hen)難(nan)保持電(dian)池(chi)的(de)(de)高可用(yong)(yong)性。有(you)沒有(you)更好的(de)(de)維(wei)護手段(duan)?其實電(dian)池(chi)管理系(xi)統(BMS)是一個很(hen)好的(de)(de)解決方案(an)。但要(yao)想(xiang)通過BMS提高電(dian)池(chi)的(de)(de)可用(yong)(yong)性,不(bu)僅要(yao)第一時間了解蓄電(dian)池(chi)的(de)(de)實際性能數據,還(huan)要(yao)求能夠對蓄電(dian)池(chi)的(de)(de)運行(xing)(xing)狀(zhuang)態(tai)進行(xing)(xing)實時監控,及時發現(xian)故障隱(yin)患(huan)并發出(chu)告警(jing),指引維(wei)護人員(yuan)正確的(de)(de)應對處理,避免(mian)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)(de)事故發生(sheng);同時能夠準確的(de)(de)對蓄電(dian)池(chi)的(de)(de)健康狀(zhuang)況(SOH=剩余容量/額定容量)進行(xing)(xing)評(ping)估(gu),獲得(de)蓄電(dian)池(chi)更換和梯次利(li)用(yong)(yong)的(de)(de)有(you)效依(yi)據。既降低使(shi)用(yong)(yong)電(dian)池(chi)的(de)(de)系(xi)統風險,又避免(mian)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)(de)資源浪費。

　　通過BMS提高電池的可用(yong)性,其關鍵在于(yu):

　　(1)對每節蓄電池關鍵特征信息(xi)的準確采集

　　①漏液情況監測:嚴密(mi)監測電(dian)(dian)池(chi)(chi)母線與地之間的(de)絕緣(yuan)阻抗變化,對電(dian)(dian)池(chi)(chi)漏液進行判斷,并生(sheng)成告警提示用戶(hu)解決,避免(mian)火災的(de)發生(sheng);

　　②連接(jie)條狀態(tai)監測:嚴(yan)密監測電池接(jie)線端子處(chu)的(de)溫度(du)和接(jie)觸內(nei)阻的(de)變(bian)化,對兩方面數據進行綜(zong)合分析(xi),對連接(jie)條松動狀況(kuang)進行判斷,并(bing)生(sheng)成告警提示用戶解決(jue),預防火災的(de)發生(sheng);

　　③微(wei)短路(lu)故(gu)障監測:嚴(yan)密監測電(dian)池(chi)的(de)開路(lu)電(dian)壓,判斷電(dian)池(chi)是否出現(xian)了微(wei)短路(lu)故(gu)障,并生(sheng)成告(gao)警提示用戶解決,避免電(dian)池(chi)出現(xian)備電(dian)不足。

　　(2)對電池信息數據的(de)準確分析與判斷

　　①SOC、SOH的精確測算:通過對(dui)采集數據的分析(xi)和(he)歸(gui)納,采用(yong)了神經網絡(luo)算法,從而得到更加準確的SOC、SOH,有(you)效地指導(dao)電池的運維工作;

　　②電(dian)源(yuan)充電(dian)管(guan)理(li)參數自診(zhen)斷:通過(guo)蓄電(dian)池組電(dian)壓和(he)(he)環(huan)境溫(wen)度的(de)(de)自診(zhen)斷,分析電(dian)源(yuan)的(de)(de)均充、浮充和(he)(he)溫(wen)補參數設置是(shi)否(fou)正確,如果錯誤,產生告(gao)警提(ti)醒(xing)運維(wei)人員;

　　③電源的容量管理:通過放電電流與設置負載(zai)電流的比較,可以判(pan)斷電源的供電容量是否正常,如果(guo)錯誤,產生告(gao)警提醒運維人員。

　　(3)直觀(guan)呈(cheng)現(xian)數據結果并提供針對性的(de)維護(hu)動作指引

　　①智能化(hua)充電(dian)(dian)(dian)控(kong)制:通過對電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)充電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)智能化(hua)控(kong)制,在(zai)滿容(rong)量情況(kuang)下,能夠斷開充電(dian)(dian)(dian)回路,從(cong)而避免電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)過充電(dian)(dian)(dian),以減少電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)板柵腐蝕和失水等副反應,進一步延緩(huan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)自身的(de)(de)老化(hua),從(cong)本(ben)質上使電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)處于最優的(de)(de)健康(kang)狀態(tai),使其在(zai)整(zheng)個生(sheng)命周期中(zhong)充分發揮原有的(de)(de)性(xing)能,從(cong)而保證(zheng)系統的(de)(de)安全運(yun)行(xing);

　　②高溫保護:在高溫情況(kuang)下(xia),系統能夠斷開充(chong)電(dian)回(hui)路,一方面(mian)大幅(fu)降低電(dian)池在高溫下(xia)的老化速率,提高電(dian)池耐(nai)高溫性能,另一方面(mian)防(fang)止電(dian)池出現熱失控;

　　③放(fang)電的(de)(de)無縫保(bao)障:智能化充(chong)電控(kong)制和高溫保(bao)護(hu)措施所(suo)涉(she)及的(de)(de)電池回(hui)路控(kong)制,僅限于充(chong)電回(hui)路,而對(dui)于放(fang)電回(hui)路來說,則需要始終(zhong)保(bao)持導通,從而保(bao)障電池的(de)(de)無縫放(fang)電,能夠以(yi)0ms的(de)(de)間隔切換到放(fang)電狀態(tai);

　　④智(zhi)能運(yun)(yun)維(wei)指引(yin):電池管理(li)系統擁有一個(ge)完善的(de)專家庫(ku),針對電池的(de)每一條告警,能夠對相關的(de)參數和(he)狀態進(jin)行綜合分析,從(cong)而(er)對故障原因(yin)進(jin)行步(bu)判斷,并輸(shu)出能夠用于維(wei)護的(de)指導和(he)建議,使(shi)得運(yun)(yun)維(wei)工(gong)作(zuo)能夠有的(de)放矢的(de)進(jin)行。這樣既能提高運(yun)(yun)維(wei)效率,同時(shi)也降低了維(wei)護工(gong)作(zuo)所需的(de)人力(li)物力(li);

　　⑤日常自(zi)動(dong)巡(xun)(xun)檢:根據(ju)運維管理(li)制(zhi)度和流程,可以根據(ju)用(yong)戶設置的規則(ze),對蓄電(dian)池設備進行自(zi)動(dong)巡(xun)(xun)檢,并生成(cheng)巡(xun)(xun)檢報告(gao),提(ti)高巡(xun)(xun)檢效率(lv),降低人工巡(xun)(xun)檢的錯誤率(lv)。

　　通(tong)過(guo)電(dian)(dian)池(chi)(chi)管(guan)理(li)(li)系(xi)統(tong)可以讓(rang)運維(wei)(wei)人(ren)員(yuan)了解告警發生(sheng)的原因(yin),通(tong)過(guo)專家系(xi)統(tong),對故障進(jin)行分(fen)析并鐵工(gong)運維(wei)(wei)指導,從而讓(rang)維(wei)(wei)護(hu)變得更簡單。電(dian)(dian)池(chi)(chi)管(guan)理(li)(li)系(xi)統(tong)應該做到(dao)讓(rang)所有(you)不(bu)懂電(dian)(dian)池(chi)(chi)的人(ren),通(tong)過(guo)系(xi)統(tong)平臺成為電(dian)(dian)池(chi)(chi)的維(wei)(wei)護(hu)專家。

注：文章轉自(zi)-機房360網(wang)