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如何使用锂离子电池提高数据中心电源效率

时间:2023-03-14 23:10:22 科技观察

电源在数据中心基础设施中的电源保护中起着至关重要的作用。如果数据中心的UPS电源采用锂离子电池,可以带来容量更大、总体拥有成本更低、组件寿命更长的优势。数据中心基础设施的供电和配电系统可能很复杂且分散。通过简化电源架构,运营商可以减少电源转换时间、节省占地面积、提高空间利用率并提高能源效率。UPS电源为数据中心提供后备电源,电池是其中的关键部件。具体而言,锂离子电池在减少数据中心占地面积、延长使用寿命和提高投资回报率方面具有关键优势,并且由于其日益复杂,其采用率将继续增长。UPS电源中传统使用的铅酸电池面临能耗高、占用空间大、成本增加等问题。锂离子电池用途广泛,常用于各行业要求较高的数据中心。对于那些计划提高数据中心性能的组织来说,更好的选择是采用锂离子电池来满足电力需求的增长。使用锂离子电池可以节省数据中心的更多空间。长期以来,数据中心的电源系统一直以阀控式铅酸(VRLA)电池为主。虽然铅酸电池几十年来一直是标准电池,但锂离子电池由于占地面积小和效率高而在数据中心越来越受欢迎。除了获得更高的安全性和可持续性外,配备锂离子电池的UPS电源还具有多功能性。锂离子电池系统可以快速释放大量电量,充电速度比阀控式铅酸电池快得多。凭借更小的占地面积和更灵活的备用能源,IT团队可以快速响应意外事件,例如停电或关键处理过程中的容量减少。除了可以在更高的环境温度下运行和降低冷却成本外,锂离子电池的重量比相同尺寸的铅酸电池轻60%至70%。锂离子电池可以在数据中心节省更多的占地面积。在数据中心应用中,IT主管应确认他们能够适应锂离子电池和铅酸电池之间在充电电路和控制方面的差异。由于锂离子电池的总拥有成本(TCO)更低,效率更高,因此可以将锂离子电池的成本节约优势传递给客户和利益相关者,从而使锂离子电池用户与能效较低的竞争对手相比更具竞争力。相比优势更大。锂离子电池可满足数据中心电力需求用户在重新配置电源系统时,必须权衡锂离子电池在能效、安装、维护和运营成本等方面的特点和优势。虽然最初采用的成本可能很高,但锂离子电池的使用寿命为15年,而铅酸电池为5-8年,因此更换电池的频率较低。这也意味着锂离子电池不会随着更多的充放电循环而失去性能。通常电池在不用的时候会损失一些容量,长时间放置的铅酸电池容量甚至会下降到85%。锂离子电池的容量损失缓慢,在闲置24小时后仅损失1%的能量。由于保质期更长,它们可以持续长达18个月而无需额外充电。此外,锂离子电池充电速度更快,平均充电时间仅为2小时。由于多功能性是数据中心电源设置中需要考虑的关键因素,因此根据用例使用了不同类型的锂离子电池,例如磷酸铁锂、锂离子锰氧化物和锂镍锰钴氧化物。越来越多的用户使用锂离子电池UPS电源作为后备电源。大功率钠离子电池与锂离子电池类似,可以在停电时提供足够的能量为数据中心供电。IT团队可以通过电源使用效率(PUE)更好地了解电源使用情况,其中包括配电、效率、可持续性和未来需求。使用此指标,IT团队可以查明电源故障或确定IT设备在断电后将保持多长时间,并且作为评估过程的一部分,确定最适合其数据中心基础设施的电池。锂离子电池安装和选择注意事项用户应与电池供应商合作,以获取用于升级UPS电源的电池的准确价格。这些价格包括电池成本,还包括更换连接器和安装服务的额外费用。数据中心运营商还必须确认锂离子电池具有正确的保护电路以及适当的工作温度和条件,以减轻电池老化。O&M团队还应确定是否需要消防系统或安全系统,因为这些电池包含易燃电解质,如果损坏或加压,可能存在热失控甚至火灾的风险。充电保护措施对于防止电池短路起火或爆炸至关重要。随着工作寿命的延长和总体拥有成本的降低,锂离子电池的应用将越来越广泛。