HE蓄電池（中國）銷售公司

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電動勢與單位電量的乘積，表示單位電量所能作的電功，但電池電動熱與開路電壓意義不同：電動勢可依據電池中的反應利用熱力學計算或通過測量計算，有明確的物理意義。后者只在數字上近于電動勢，需視電池的可逆程度而定，電池在開路狀態下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池正極電極電勢與負極電極電勢之差，電池工作電壓是指電池有電流通過(閉路)的端電壓。

　　在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓，電池在接通負載后，由于歐姆電阻和極化過電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓。

　　數據中心機房中鉛酸蓄電池的優缺點：

　　鉛酸蓄電池作為存儲電能的裝置，它具有電動勢能高、充放電可逆性好、使用溫度范圍廣、原材料豐富廉價等特點，獲得了廣泛的應用，盡管鉛酸蓄電池具有這些優點，但是在數據中心里，大規模的鉛酸蓄電池應用也暴露出了其缺點，其重量造成的機房承重問題、維修要求高、相對壽命短、并且還富含毒性。

　　1、鉛酸蓄電池的優缺點

　　從150年前只鉛酸蓄電池問世至今，它依然是三首眩的備用能源存儲解決方案，能夠有效地滿足數據中心獨特的供電需求，其經濟特性還沒有其他主流技術可以匹敵，鉛酸蓄電池在數據中心的使用情況不像****車、電動車等，能獲得正常穩定的使用，而是大部分時間處于閑置狀態，鉛酸蓄電池先用直流電源對其充電，將電能轉化為化學能儲存起來，當市電中短時，UPS依靠儲存在蓄電池中的能量維持其逆變器的正常工作，在此期間，鉛酸蓄電池可以提供充足的備份時間，當市電恢復后，蓄電池又進行充電，然后進入等后期，另外，鉛酸蓄電池價格相對較低，是目前成本效益的電能儲存解決方案。

　　2、鉛酸蓄電池也有一些較為突出的缺點：

　　(1)高昂的維修費用

　　目前的UPS產品所使用的蓄電池通常叫做“免維護鉛酸蓄電池”，事實上，它們面年至少需要兩次檢查，以確保它們無腐蝕、工作狀態良好以及單只蓄電池之間連接緊密。

　　(2)可靠性的不可預見隱患

　　為了保障蓄電池的可靠性，的途徑是對蓄電池進行監測。然而每次測試蓄電池都會減少其容量并縮短其使用壽命。雖然現代的UPS內置電池測試方案可以減少這種磨損，但是并沒有消除。

　　(3)更換成本高

　　密封鉛酸蓄電池的使用壽命一般為4到5年，而UPS的壽命一般是它們的2到3倍，所以在UPS的一個完整生命周期里，數據中心需要把更換電池組的費用也做在初期的預算里。

　　(4)能量密度低

　　鉛酸蓄電池質量比較重，體積較大，一臺典型的中型UPS的電池組大約為5到8噸，需要考慮放置位置及承重問題。

　　(5)電池監測系統

　　蓄電池容量檢測時，無論是離線方式還是在線方式，都必須設置備用電源作為防范措施，以保證安全，但是，檢測時因為電池組數量多，放電時間長，放電后又要及時進行充電，所需的人力和電能消耗很大，對蓄電池本身也有一定的損耗。在操作過程中，在脫開和鏈接蓄電池及假負載時，由于電位差的村財似的操作帶有危險性。并且檢測過程相當復雜，費用昂貴。

　　(6)高處理成本

　　UPS的電池組里均含大量的劇毒，因此，處理淘汰掉的蓄電池需要昂貴的費用。通常，廢舊電池可用來循環再造，回收的蓄電池需要按照國家的要求做相應處理，其中包制造商回收時的運費，所以前期購置蓄電池組是應把后期的處置費用考慮進去。

蓄電池在UPS電源的成本當中所占的比重又較大，一般標準配置的UPS電源(10分鐘左右的備用供電)中蓄電池所占成本的比例為20%-25%，如果再延長備用時間，蓄電池的成本將急劇增加，甚至超過整個主機所占的比重。所以針對蓄電池的充放電控制應根據蓄電池本身的物理化學特性合理控制充放電，以的限度的保持蓄電池，延長其使用壽命。對于蓄電池的放電，人們幾乎無法控制其放電速率，因為在市電停電時人們無法預測用戶所帶的負載，人們所能做的只能控制蓄電池的放電電壓，及時地提醒用戶關機切除負載，防止蓄電池的過度放電。所以對蓄電池充電控制的研究就顯得非常有意義，制定合理的充電控制策略可以有效延長蓄電池的使用壽命，提高UPS電源的循環周期。  錢

　　UPS恒壓充電在充電后期，充電電流逐漸的減小，與其它充電方式相比，更接近于充電曲線。除了恒壓充電方式外，還有很多其它比較常用的充電方式。

　　1、恒流充電：恒流充電是用分段恒流的方法進行充電。一般是通過充電裝置自身調整來實現的?？梢匀我膺x擇和調整充電電流，適應性較強，特別適用于小電流長時間充電，也有利于容量恢復較慢的蓄電池充電。缺點是初始充電電流過小，充電后期充電電流又過大充電時間過長、析出氣體多，一般在初充電和在小電流進行去硫充電使用。因恒流充電的變型是分段恒流充電，所以充電時為避免充電后期電流過大，應及時調整充電電流，還應注意充電電流的大小、充電時間、轉換電流的時機及充電終止電壓的選取等，應嚴格按照充電的范圍來操作。

　　2、恒壓充電：恒壓充電是指每只單格蓄電池均以一恒定電壓(一般取單格電池乘以2.5V)進行充電。特點是：初始充電電流相當大，蓄電池電動勢和電解液體相對密度上升較快，隨著充電的延續，充電電流逐漸減少，在充電終期只有很小的電流通過：充電時間短、能耗低，一般充電4~5h蓄電池即可獲得本身容量的90%~95%;如果充電電壓選擇得當，5h即可完成整個充電過程，且整個充電過程不需人照看，這種充電方式廣泛用于補充充電。由于初始充電初電流過大，對放電深度過大的蓄電池充電時，會引起初始充電電流急驟上升，易造成被充蓄電池過流或充電設備損壞。充電過程中由于不能調整充電電流，因此不適用于蓄電池的初充電和去硫充電。充電過程中對蓄電池電壓的變化很難補償，所以對容量恢復較慢的蓄電池完全很難完成。

　　3、快速充電：快速充電是指以大電流方法的充電方式?？焖俪潆姴划a生大量的氣泡又不發熱從而可縮短充電時間。目前，常用的快速充電主要有脈沖充電和大電流速減快沖兩種。

　　4、均衡充電：均衡充電是以小電流(1/20C20A)進行1~3h的充電過程。主要用來消除一組浮充電運行(即將直流電源和蓄電池并聯連接的工作方式)蓄電池在同樣運行的條件下，由于某種原因造成的全組電池不均衡而形成的差別，以達到全組電池的均衡。此方法一般不能頻繁使用，但當蓄電池出現下列情況之一時，必須進行均衡充電：

　　A蓄電池組長時間在電流放電，或長時間擔負直流電荷后未及時充電時。

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