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在早期的UPS电源中,大都采用恒压给双登蓄电池充电,但是由于在双登蓄电池放电之后,端电压较低,如采用恒压充电,在充电初期,造成充电电流较大,可能**过双登蓄电池所能承受的范围,损坏双登蓄电池。而双登蓄电池是UPS电源中相对比较薄弱的环节,据统计,在UPS电源故障中有30%都是和双登蓄电池有关系的。
双登蓄电池在UPS电源的成本当中所占的比重又较大,一般标准配置的UPS电源(10分钟左右的备用供电)中双登蓄电池所占成本的比例为20%-25%,如果再延长备用时间,双登蓄电池的成本将急剧增加,甚至**过整个主机所占的比重。所以针对双登蓄电池的充放电控制应根据双登蓄电池本身的物理化学特性合理控制充放电,以大的限度的保持双登蓄电池,延长其使用寿命。对于双登蓄电池的放电,人们几乎无法控制其放电速率,因为在市电停电时人们无法预测用户所带的负载,人们所能做的只能控制双登蓄电池的放电电压,及时地提醒用户关机切除负载,防止双登蓄电池的过度放电。所以对双登蓄电池充电控制的研究就显得非常有意义,制定合理的充电控制策略可以有效延长双登蓄电池的使用寿命,提高UPS电源的循环周期。
UPS恒压充电在充电后期,充电电流逐渐的减小,与其它充电方式相比,更接近于佳充电曲线。除了恒压充电方式外,还有很多其它比较常用的充电方式。
1、UPS恒流充电
顾名思义,恒流充电是指以固定的电流给蓄电池充电,如果充电电流定的较大,在开始充电的时候,与其它充电方式相比,比较接近于佳充电曲线,然而,随着充电的时间的增长,充电将由于较大越来越不满足蓄电池的充电要求。
2、恒压限流充电
恒压限流充电主要是为了补救恒压充电时初期充电电流过大的缺点(方法同恒压充电)而出现的充电方法,它用在充电电源和被充蓄电池之间串联一电阻(限流电阻)的方法来自动调节充电电流。当充电电流过大时,限流电阻上的压降也大,从而减小了充电电压;当充电电流小时,限流电阻上的压降也很小,这样,就自动调节了充电电流,使之不**过某个限度。然而这降低了能量的利用率,使大量能量消耗在限流电阻上,在能源越来越紧张的今天,不利于节约资源。
3、UPS快速充电
是近随着电动汽车等设施所使用蓄电池需要快速充电而出现的,也更能接近双登蓄电池的理想充电曲线,主要的方式有脉冲充电和变电压间歇充电。
由于在线式UPS电源的双登蓄电池时刻要挂在直流母线上,这样就限制了对UPS双登蓄电池充电有些充电方式是不能使用的,综合以上各个充电方法的优缺点,本文中对双登蓄电池充电采用分阶段充电方式,在开始阶段采用大电流恒流充电,当双登蓄电池荷电量达到一个阶段后,采用小一级的电流恒流充电,后转为恒压充电,将直流母线电压稳定在浮充电压值。并检测环境温度,根据稳定的变化,对双登蓄电池的浮充电压进行温度补偿,防止双登蓄电池出现过充或者欠充。
本文所涉及到的UPS电源采用12伏的双登蓄电池,设定终止放电电压为10.5V,浮充电压为13.5V。在充电过程中,根据双登蓄电池特性设定初始充电电流,当双登蓄电池电压达到标称值后,降低充电电流,继续恒流充电,直到到达浮充电压,切换为恒压充电,并将直流母线电压稳定在浮充电压。
防止数据中心电力中断方法
过去的一年中,许多数据中心管理员的设备出现了电源问题,这很让人担忧。当然,我所指的问题并不是设备组件的失效,而是指数据中心IT架构的电力供应无法得到**。有些人在这个问题变成灾难之前就有所注意,而有些人却因为负载过重而经历了数据中心的供电中断事故。
然而,像这样的电力灾难是可以避免的。下面我们来讨论IT管理员如何监控数据中心的电耗增长及实际供电与电力需求的偏差。
数据中心电力监控
市面上各种不同的产品都允许管理员数据中心中每个电路的负荷进行监控。现代电力分布单元(PDUs)都有此项功能,但奇怪的是,很多对象并未被监控到。即使你不够幸运,管理着30多年前生产、没有监控功能的PDUs,你仍然可以测定数据中心的电力能耗。
这使我回想起我在一家金融公司的份数据中心管理工作。1979年,我大一学年结束后在一家数据中心找了一份暑期工作。负责安装并维护数据通信设备,使用一台Fluke手持电表监控数据中心的电耗。我需要去查看每一个配电盘,读取每个电路的电耗值并将其记录下来。每个月我会打印两份报告,将其交给数据中心的高级电工以便于他们用这份信息来预测电力需求的增长情况。那个时候,UPS是很昂贵的。数据中心需要尽量少使用UPS的容量。因此我们关心的是那些使用了UPS系统的设备,而不是非UPS、由发电机支持的设备。
如果你无法确定可以将旧设备升级成具有集成电力负载监控功能的现代PDUs,就可以选择手持电表来监测数据中心的电耗趋势。所有的数据中心应该至少有两种可使用的工具。应该定期对电路进行监测,用于电力需求趋势的计算。在给新设备或替换设备插上电源之前,应该养成检查电路的习惯。这可以确保电路不出现意外过载。
记住,为PDU供电的电路容量通常比所有分支电路的总容量小。这就意味着PDU的供电也应该进行定期的监控。
就像我的一名同事所说,“你无法确定哪些设备是不需要监测的”。必须采取一种适当的流程来监控数据中心的电耗趋势。没有这些方法,你的一切工作都显得很盲目,并且会引发一场数据中心的电力灾难。
当需求**过供给
因此你会定期监控并预测数据中心的电力需求,向层汇报监控结果以证明对一个全新或现有设备的升级是行之有效的。但经济低迷阻碍了大笔资金的开支计划。你能做什么?首先,经济形势很可能也会拖延你的IT设备扩容计划。如果数据中心的电力需求也停止了增长,可以呼口气放松一下,但不要总是等着吃老本。经济终将好转,你终也要对这些需求有所反应。现在开始为将来作计划来确保你可以免遭数据中心的电力灾难。关于预防性的措施,这里有一些相对简单的方法:
1.实施虚拟化。如今是选择越来越多,开支越来越少。在普通服务器市场,来自微软和Citrix的解决方案正在与VMware竞争。对于小到中型商业市场,VirtualIron软件在合理的下提供了一个引人注目的虚拟化架构管理产品。强制采用虚拟化工具的IT组织可以将数据中心扩建项目推后四年,要知道这可是在其高速发展时期。
2.考虑用设备托管来解决数据中心的增长问题。我曾经与一个大型供应商沟通过,他们已经预见到电能会在何时消耗殆尽。他们采用了虚拟化并计算出建设另一个数据中心所需的时间,使自己避免一场电力灾难。但该公司的层却拒绝为这个新的数据中心投资——这是IT职员们未曾考虑过的。我建议那家公司通过将业务外包给设备托管商来解决它的扩张问题。随着新的数据中心建设项目的出现,托管方式正日趋成熟。
3.淘汰旧的服务器。我与一家数据中心容量即将饱和的大型厂商沟通过,他们需要借助其它设备来实施扩张计划。这家公司对自己的设备清单进行整理之后发现有25%的设备需要被淘汰。在公司的IT业务中,淘汰IT设备的业务优先级是低的,有些通知甚至在18个月后还没有被实施。服务器及其它一些多余设备的淘汰和更新是弥补空间与电力不足的一种相对简单的方法。
避免电力灾难的好方式是在电力分布路径上监控所有点的电力增长趋势。为减少数据中心的能耗增长,作为数据中心管理人员,尽早执行干预计划,如实施虚拟化、淘汰老旧设备,并在数据中心有扩展需求时考虑设备托管。
双登蓄电池分级分段维护方案
按双登蓄电池组**的对象,可以将双登蓄电池组分为三个不同的等级,分别是:UPS机房双登蓄电池,中心机房和VIP基站双登蓄电池组,以及接入网、普通基站双登蓄电池组;而双登蓄电池组的维护过程按先后又可以分为三个阶段,分别是:工程验收,浮充运行和更换报废三个阶段。目前双登蓄电池厂家较力推崇的维护方法是对所有的双登蓄电池组严格按照维护规程进行全容量放电试验,以期确切了解各阶段蓄电池的剩余容量,并防止双登蓄电池的活性物质老化。全容量放电试验确实是精确的检测双登蓄电池剩余容量的方法,但也是复杂耗时的方法,在目前双登蓄电池组数量不断增加,种类也比较多,维护人员又不断精简的形势下,这种维护方法的弊病逐步显示出来,主要表现在:
⑴、工作量太大,耗时耗力,一年内无法**对所有的双登蓄电池组进行一轮放电试验,亦即双登蓄电池组得不到及时有效的维护;
⑵、此维护方法追求的是结果而不是过程,所以当发现该组双登蓄电池有质量问题时,可能问题早在半年前就存在了。也就是说即使非常严格的按照维护规程进行着维护,仍然无法确保在用双登蓄电池的性能良好,**通信网络的顺畅运行。
随着通信产业的发展,通信网络中需要用到的基础后备电源——双登蓄电池组的数量也越来越多,各大通信运营商虽然已经投入了大量的人力和物力对其进行必要的维护,但每年因为双登蓄电池组的质量问题引起的事故和造成的资源浪费问题却越来越**。
江苏双登蓄电池集团股份有限公司经过大量的摸索实践和讨论总结,终采取了一套切实可行的维护方案——分级分段维护方案。双登蓄电池“分级分段”维护方案非常值得国内通信运营商及各专网用户借鉴。