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探讨锂电池在UPS的应用

 新闻中心     |      2021-04-01 15:49

现在UPS电源电池见得最多的就是两种,一种是锂电池,还有一种是免维护铅酸蓄电池。由于锂电池技术快速发展,很多数据中心开始用锂电池UPS作为解决方案。那么,UPS能不能用锂电池呢?UPS兼容锂电池吗?本文我将带大家一起探讨。

UPS能不能用锂电池?
其实UPS使用锂电池完全可以的,只是传统储能电池一般都是使用铅酸电池,现在换为锂电池的成本比较高,用户不一定能够接受;锂电池的特性肯定优于铅酸电池。市面上已经有锂电池UPS了,只是应用的还不广,主要还是价格问题,现阶段来说大多数还是应用在一些要求比较高的特殊项目上,不过主流还是铅酸蓄电池的UPS,毕竟价格有优势。
UPS可以用锂电池,锂电池UPS电源属于近年才飞速发展起来的。

锂电池UPS有众多优点
●锂电池体积更小,重量更轻。锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量约是铅酸电池重量的1/3。相同体积的锂电池更比铅酸电池的容量要高。
●长寿命:磷酸铁锂电池包在同样条件下使用寿命更长,一般寿命基本在4到5年左右。
●出色的高温性能:磷酸铁锂电池热峰值可达350~500℃。
●快速充电:可大电流2C快速充放电,在专用充电器下1.5C充电40分钟内即可将电池充满。
●安全可靠:磷酸铁锂已经过严格的安全测试,即使在剧烈的碰撞中也不会产生爆炸。
●绿色环保:符合欧洲RoHS规定,为绿色环保电池。
●无记忆效应:可随冲随用,无需先放完全再充电。
●使用性能好:动力强劲,能快充快放。

锂电池不能用于UPS电源的原因:
锂电芯这十年来发展迅速,体积与容量密度比有非常显著的进步,最重要的是成本价格随着大量生产已经下降许多,锂电池体积小、重量轻、寿命长,可以精确的估算电量、没有污染等…种种优良因素,大家也都有听过。但目前还是没有大范围的替代铅酸电池作为UPS电源,主要还是锂电池UPS电源成本设计门槛高,一般厂商难换锂电池。由于锂电池与铅酸电池特性不同,充电曲线及回路不同,充电设备随着不同厂牌锂电池UPS不同规格也有不同,所以在旧有UPS使用客户端在每年更替电池时,将铅酸电池直接更换成锂电池UPS有一定困难。
困难点更大的是,铅酸电池的规格12V电压,电容量从7AH到70AH都有,机房电力需求从100AH到500AH或是更高需求,铅酸电池都是按需求串并联堆叠而成,然而锂电池组都有一个控制过充过放的保护板(BatteryManagementSystem简称BMS)。所以如果现在锂电池按铅酸电池方式,以一个电压及电容量存一个单元(假设是48V,30AH)然后再按每个机房的电力需求进行并联堆叠,就会发生每个电池组BMS之间,因为每个电池组已存在的电压及电量不同,在充电或放电时产生保护状况,无法使用。
如果按客户实际需求做成单一电池组,会因机房需求通常要数百AH,一个电池组也会有超过100kg以上,尤其对于散落在全台各地的行动电话通信机房,安装上非常不便,而每个客户需求差异大,如果按锂电池UPS生产厂商无法标准化量产,每个电池都需要客制化,相对的成本及价格就会高高在上,令人望之却步。

锂电池在UPS中的应用
锂电池作为UPS系统的重要组成部分,市场上的UPS电源厂商多数都在将蓄电池淘汰,使用新型的锂电池,UPS锂电池包在储能电源系统、数据中心、工业领域、通信基站、航空航天等多个领域得到了广泛而深入的应用。通信行业和一些知名品牌的大功率UPS配置磷酸铁锂电池应用在不断增加,UPS市场一个新趋势是对数据中心和UPS应用中锂离子电池的兴趣日益增长。
锂电UPS融合电力电子技术与数字化控制技术,将结构设计与锂电模块完美整合,在尺寸、布局、运维、安全性及使用寿命等方面优于传统UPS电源,满足用户一体化集成安装的要求。