計(jì)算機(jī)機(jī)房鉛酸電池充電池安全實(shí)踐

　　近年來(lái)，隨著數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的安全性越來(lái)越受到人們的重視，蓄電池也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。為了解決電池在使用中，我們需要從系統(tǒng)的角度來(lái)看待它，為了使用電池，電源安全有更大的幫助。圖一是機(jī)房的系統(tǒng)模型。當(dāng)電力中斷時(shí)，電池充當(dāng)緊急電源。數(shù)據(jù)庫(kù)中的電池可能有90% 以上的壽命周期很少遇到斷電，但電池必須始終處于正常狀態(tài)，否則電池不能放電，后果將十分嚴(yán)重。所以保持電池處于健康可靠的狀態(tài)是保證數(shù)據(jù)中心電源安全的唯一方法。調(diào)查顯示，65% 的受訪者認(rèn)為 ups 電池故障是數(shù)據(jù)中心停機(jī)的主要原因; ups 系統(tǒng)故障在二○一六年占最大比例(25%) ; 鉛酸電池是 ups 故障的主要原因，可能性為50% 。

　　電池故障實(shí)際上可以分為三個(gè)原因: 一是質(zhì)量問(wèn)題，如漏電和微短路。一般而言，ups 接地系統(tǒng)應(yīng)符合 iec60346低壓接地系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。這意味著對(duì)于大多數(shù) ups 來(lái)說(shuō)，電池組的中心線和電池架是接地的。所以當(dāng)電池組漏電，電解液流到電池架上時(shí)，電池組會(huì)形成短路，引起事故。如果在電池組中存在微短路電池，當(dāng)電池放電時(shí)，微短路電池電壓會(huì)急劇下降，導(dǎo)致待機(jī)時(shí)間不足。第二個(gè)問(wèn)題是使用維護(hù)問(wèn)題，表1為國(guó)際電池測(cè)試維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。雖然該項(xiàng)目的維修規(guī)格不多，但是數(shù)據(jù)室由于存儲(chǔ)電池?cái)?shù)量大，少了也有幾百個(gè)，許多甚至可以達(dá)到金的。所以這些項(xiàng)目不可能100% 可靠。還有電池的充電，不同的電池制造商對(duì)充電電壓的要求可能不同，如果按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，會(huì)導(dǎo)致電池充電不足或過(guò)充，長(zhǎng)時(shí)間充電不足和過(guò)充會(huì)導(dǎo)致電池壽命過(guò)早終止。

　　最后一個(gè)問(wèn)題是電池老化。表2顯示了電池的充放電原理。從表2可以看出，副作用存在于整個(gè)電池壽命周期，這是電池老化的根本原因?？傊瑐鹘y(tǒng)的維護(hù)方法本身不足以保持高電池可用性。有沒(méi)有更好的方法來(lái)維護(hù)它？事實(shí)上，電池管理系統(tǒng)(bms)是一個(gè)很好的解決方案。但要通過(guò) bms 提高電池的可用性，不僅要首次了解電池的實(shí)際性能數(shù)據(jù)，還要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并發(fā)出報(bào)警，指導(dǎo)維修人員正確處理，避免不必要的事故，準(zhǔn)確評(píng)估電池的健康狀況(soh = 剩余容量/額定容量) ，為更換電池和有效使用梯子提供依據(jù)。它不僅降低了系統(tǒng)使用電池的風(fēng)險(xiǎn)，而且避免了不必要的資源浪費(fèi)。

　　提高電池利用率的關(guān)鍵是(1)準(zhǔn)確收集各電池的關(guān)鍵特性信息，判斷電池漏電情況，并發(fā)出報(bào)警提示用戶解決問(wèn)題，避免火災(zāi)2狀態(tài)監(jiān)測(cè)連接帶: 密切監(jiān)測(cè)電池端子溫度和接觸內(nèi)阻的變化，從兩個(gè)方面綜合分析數(shù)據(jù)，判斷連接帶松動(dòng)的情況，發(fā)出報(bào)警提示用戶解決，防止火災(zāi)3微短路故障監(jiān)測(cè): 密切監(jiān)測(cè)電池開(kāi)路電壓是否有微短路故障，并發(fā)出報(bào)警提示用戶解決，避免電池電量不足。(2)電池信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析和判斷。準(zhǔn)確估計(jì) soc 和 soh: 通過(guò)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以得到更準(zhǔn)確的 soc 和 soh，可以有效地指導(dǎo)蓄電池2的運(yùn)行和維護(hù)，電源充電管理參數(shù)的自診斷: 通過(guò)對(duì)蓄電池電壓和環(huán)境溫度的自診斷，分析蓄電池均勻充電、浮充電和電源溫度補(bǔ)償?shù)膮?shù)是否設(shè)置正確，如果設(shè)置錯(cuò)誤，報(bào)警維護(hù)人員3管理: 通過(guò)放電電流和設(shè)置電容器負(fù)載電流的比較，可以確定電源容量是否正常，如果有錯(cuò)誤，報(bào)警維護(hù)人員。(3)直觀顯示數(shù)據(jù)結(jié)果，并提供有針對(duì)性的維護(hù)指導(dǎo)

　　智能充電控制: 通過(guò)對(duì)蓄電池充電的智能控制，在蓄電池充滿電后，可以斷開(kāi)充電電路，避免蓄電池過(guò)充，減少電網(wǎng)腐蝕和失水等副作用。為了進(jìn)一步延緩蓄電池本身的老化，使蓄電池處于最佳的健康狀態(tài)，并在整個(gè)生命周期中充分發(fā)揮其原有的性能，為了保證系統(tǒng)2的安全運(yùn)行，高溫保護(hù): 在高溫條件下，系統(tǒng)可以斷開(kāi)充電電路，一方面大大降低蓄電池在高溫下的老化率，另一方面提高蓄電池的高溫性能，防止蓄電池失控3無(wú)縫放電保護(hù): 智能充電控制和高溫保護(hù)措施涉及蓄電池電路控制、限充電電路和放電電路，蓄電池管理系統(tǒng)為每個(gè)蓄電池報(bào)警線路有一個(gè)完整的專家?guī)?。設(shè)計(jì)了電池管理系統(tǒng)，保證電池的無(wú)縫放電間隔為0 ms，綜合分析相關(guān)參數(shù)和狀態(tài)，逐步判斷故障原因，輸出可用于維修指導(dǎo)和建議，目標(biāo)操作和維修。這不僅提高了運(yùn)行和維護(hù)的效率，而且減少了維護(hù)工作所需的人力和物力

　　日常自動(dòng)化測(cè)試: 根據(jù)操作維護(hù)管理系統(tǒng)和流程，按照用戶設(shè)定的規(guī)則自動(dòng)測(cè)試電池設(shè)備，并生成測(cè)試報(bào)告，提高測(cè)試效率，降低手動(dòng)測(cè)試的錯(cuò)誤率。通過(guò)電池管理系統(tǒng)可以讓操作人員了解報(bào)警的原因，通過(guò)專家系統(tǒng)進(jìn)行故障分析和報(bào)警指導(dǎo)，使維護(hù)變得容易。電池管理系統(tǒng)應(yīng)該使所有不知道電池的人通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)成為電池維護(hù)專家。