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華為UPS數據中心使用鋰電池有什么優點和缺點

發布時間:2019-08-24 10:23:50

 　　VRLA電池通常用作華為不間斷電源（UPS）系統的三相電源。由于其重量和尺寸，數據中心需要具有增強的承載結構。VRLA電池的性能特征也受溫度的影響，這增加了空調系統的負荷。VRLA電池不是特別耐用，需要定期更換，這增加了運營成本。

　　由于VRLA電池沒有經濟上可行的替代品，設計工程師必須忍受這些缺點。但近年來情況發生了變化。到目前為止，數據中心的不間斷電源系統由于價格，能源，容量，安全性和可靠性之間的不平衡而無法實現。但是由于電動汽車技術的進步，這個問題已經解決了。第一個由鋰電池供電的不間斷電源系統于2016年推出?，F在所有主要制造商都使用鋰電池，這個方向被認為是最有前途的選擇。據BloombergNewEnergyFinance報道，到2025年，鋰電池解決方案將占據UPS市場數據中心的40％。
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　　鋰電池的優缺點

　　消費電子公司通常使用可以容納多安培的鋰鈷電池，這些不間斷電源系統配備有矩形鋰錳電池。安裝在60安培，具有更長的使用壽命和不同程度的故障保護。有時，單個模塊甚至單個電池負責監控重要的性能參數，如溫度，電壓和電流。有時，電源柜甚至整個系統都可以負責此監控過程。必須進行監控以完全控制充電和放電過程，避免嚴重加熱和不可逆的化學過程。鋰電池還具有更高的能量密度（Wh/kg）和更高的輸出功率密度（W/kg）。儲能容量與鉛酸蓄電池相似，重量不到鉛酸蓄電池的三分之一，有助于將系統總質量降低60-80％。

　　近年來，由于空間限制和對更高效操作的需求，數據中心一直致力于提高其功率密度。更高效的可用空間是數據中心所有者最重要的任務之一。小型鋰電池可將不間斷電源系統的占地面積減少50-80％。這種電池以更快的速度充電和放電自己的時間更短，在頻繁發生中斷時起著重要作用。閑置時，鋰離子電池每月損失約1-2％的電量。最重要的優點是使用壽命長。鉛酸電池的壽命很短，只有三到六年。另一方面，鋰電池可持續使用約10年。根據化學，技術和溫度的不同，鋰離子電池可以在不進行維護的情況下充電5000次，而鉛酸電池的平均充電次數為700次。

　　鋰離子電池的總體擁有成本在10年期間（華為UPS數據中心的平均壽命）降低了39％。這是一個樂觀的預測，但保證至少節省10％。鋰電池唯一的嚴重缺點是初期投資要高得多。這就是為什么大型數據中心長期以來一直是推出新解決方案的先驅。該設施更重要的目的是降低總體擁有成本而不是獲得短期利潤，即便如此，節省的成本也可以節省大量成本。此外，小型電池的優勢可以更有效地利用可用空間，而可靠的監控系統可確保更好的安全性和穩定的性能。鋰電池可以在比VRLA更高的溫度下運行而不會損失容量并降低冷卻負荷。當然，甚至還有帶鋰電池的單相UPS。各種應用模型從最大的數據中心開始，然后是工業應用，最終出現在小型服務器機房甚至是單個機架中。
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　　易于更換

　　所有客戶最終都在問自己的最重要問題是：這是將不間斷電源系統升級為鋰電池的最佳時機嗎？要回答這個問題，首先要考慮的是技術能力的可用性。新電池不適用于所有UPS型號，因此可能需要進行主要硬件和嵌入式軟件升級。即使在相同的標稱電壓下，電池充電和放電的特性也會不同。

　　數據中心中典型UPS系統的預期壽命通常為10-15年。鉛酸電池可使用三到六年，而鋰離子電池可使用10年或更長時間。在UPS的早期（不到5年），大量的鉛酸電池證明是有用的。但鋰電池可能會持續到UPS系統的使用壽命結束。如果您的不間斷電源系統接近其使用壽命，電池壽命可能會更長，因此在大多數情況下更換電池是沒有意義的。在使用壽命結束時，請考慮使用全新的鋰電池解決方案替換整個華為UPS系統。但即使是較舊的UPS系統，昂貴的電池也很方便。您應該考慮舊系統的下降價格和維護成本與總重置成本的比率。
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　　預測和前景

　　盡管由鋰電池供電的華為UPS系統繼續降低運營成本和總體擁有成本，但大多數客戶仍使用經過時間考驗的VRLA解決方案。首先是解釋使用鋰電池的長期優勢。但它確實大大增加了資本成本。無論如何，創新投資每年都在不斷增長，而且還在不斷增長。大型數據中心的節省將是巨大的，因此鋰離子系統將在企業部門逐步增加。鋰離子化學繼續改進。新的解決方案和技術將隨著時間的推移而出現，鋰電池的價格將進一步下降。
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