磷酸铁锂电池在UPS电源供电系统上的应用
来源：存能电气 日期：2019-03-17 14:09 浏览量：次
磷酸铁锂电池在UPS电源供电系统上的应用。随着锂电池技术的成熟和制造业产能的增长，更多供应商开始进入磷酸铁锂电池UPS应用领域，数据中心将会为锂离子电池的部署进行越来越多的规划和预算。采用磷酸铁锂电池UPS能够极大提升UPS的各项性能，实时传输电池使用状况以及系统报警讯号，极大地方便系统的维护工作。
磷酸铁锂电池在UPS电源上的应用：
在UPS不间断供电系统中,后备蓄电池组是整个供电系统的最后一道供电保障防线，又是电源维护工作的重点与难点，在系统中断的事故中，由电池组引发的故障所占比重较大，因此，人们对后备电池技术的变革会更加谨慎。阀控式铅酸蓄电池经过几十年的发展已经被众多行业广泛应用，同样，在数据中心、通信及各类机房UPS亦是首选。然而，随着信息技术的发展，人们对供电系统的可靠性要求更高，对实现绿色环保的意识更强，为此，对解决阀控式铅酸蓄电池存在的许多问题就更加迫切。
铅酸蓄电池和磷酸铁锂电池相比较：
1.质能比低、体积能量比低，电池重量大，占地面积大。
2.充放电效率低，充放电效率约为92%左右，使用一段时间后充放电效率还会下降。
3.阀控式铅酸蓄电池寿命短，设计寿命5-8年，实际使用大多为3～5年。
4.运行环境温度要求高，在温度超过25度时，环境温度每提高7～10℃时电池寿命折损一半。
5.蓄电池大量采用铅，其开采、加工和使用过程中均容易对环境造成严重污染。
为了解决以上问题，通信行业和一些知名品牌的大功率UPS电源配置磷酸铁锂电池应用在不断增加，锂电池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。与传统的铅酸蓄电池相比，锂离子电池具有更长的使用寿命、更小的尺寸和重量、在更广泛的环境中运行的能力，以及可大电流快速充放电，耐高温性能优越，在﹣10℃～﹢65℃情况下仍然能够正常工作;总体拥有成本(TCO)更优。
磷酸铁锂电池具有如下优点：
1.输出电压高：磷酸铁锂电池工作电压范围：2.5～3.6V，平台约3.2V;
2.安全性强：磷酸铁锂正极材料具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定，可以过放电到零伏。即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性较好;
3.高温性能好：外部温度65℃时内部温度则高达95℃，电池放电结束时温度可达160℃，电池的结构安全、完好;
4.高效率输出：标准放电为2～5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电(10S)可达20C;
5.高循环寿命：经500次循环，其放电容量仍大于95%;
6.使用方便：可快速充电;
7.环保：整个生产过程清洁无毒。所有原料都无毒；
8.非稀有资源：磷酸铁锂电池采用磷酸源、锂源、铁源为材料，无战略资源及稀有资源。
磷酸铁锂电池在UPS电源供电系统中的应用：
1、工业设备
UPS电源正常时间对电池进行浮充，当工业设备突然断电时，应急电源启动工作，当市电回复供电后，UPS电池又恢复浮充状态，保证必要的后备供电能力。由于交流市电在供应的过程中可能会出现停电、电压下陷上涌、持续欠压过压以及频率波动等不确定的干扰因素，这些因素会对工业设备的持续运行造成影响，甚至对处于运行状态的设备造成损坏。锂电池UPS电源便成了提供一种能够调节电压变化、消除各种电气干扰、提供高质量电源供应的途径。
2、通信基站
基站的供电通过市电引入，然后通过UPS的逆变系统转换为48V的直流电源，为通信设备供电。当市电中断时，电池组对基站不间断供电，保证基站正常运行;市电恢复时，UPS电池停止供电，恢复逆变功能。
3、数据中心
数据中心必须保证供电的连续性和供电系统的安全性，在数据中心的信息中心机房一般都会用到锂电池UPS不间断电源作为重要的安全保障。UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成的稳压稳频的不间断电源，市电供电中断时，UPS能保证输出供电的连续性。为了解决以上问题，通信行业和一些知名品牌的大功率配置磷酸铁锂电池UPS应用在不断增加，锂电池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。
4、医疗设备：在医疗设备方面，可供选择的磷酸铁锂电池UPS类型有机架式UPS、一体化UPS等。因为医院使用的各种医疗设备较多，而且功率一般都比较大，导致医院的用电频率波动较大，用电环境恶劣。再加上医院是救命的地方，必须保障医疗设备时刻可用，才不会因此耽误患者的急救时间，毕竟UPS设备有价而生命无价。
5、轨道交通：城市轨道交通车站内包含众多的弱电设备系统，如通信、信号、综合监控、环境监控、办公自动化、门禁、自动售检票、火灾自动报警等这些系统负责地铁车站的旅客运输环境监控、信息传递和乘客导引等，属于重要或特别重要的一级负荷，需要可靠性很高的电源，磷酸铁锂电池UPS以保证供电质量和供电连续性。
磷酸铁锂电池UPS电源供电系统特点：
1、防护等级高，机柜具有防尘、防水等功能，满足室外恶劣环境使用，防护等级达IP55。
2、机械防护设计，系统箱体为框架结构的设计、无缝表面设计及采用户外防盗锁，使得机柜免受人为破坏、地震和其它损坏行为的影响。
3、环境适应强，UPS电池机柜采用抗高、低温设计，充分考虑到遮阳、隔热、通风、风冷、热交换等设计措施，维持机柜内温度，保证系统正常工作，可适应－20℃～＋60℃环境下工作运行。
4、配置灵活，交、直流电源系统由交流输入、交流防雷、交流分配、直流分配、直流防雷、电池组等模块组成，输入、输出分路的规格和数量可灵活配置。
5、防雷设计，锂电池UPS系统具有防雷模块，可提供有效的防雷击等保护，有效防止雷击损坏设备。
6、监控通讯，系统具备RS232或RS485、干接点等通信接口，方便接入动环监控系统，和其它设备实现统一的监控管理。
7、安装与维护方便，锂电池UPS系统实现全正面维护操作，并具有足够的操作维护空间，可方便地更换交直流元器件。
8、高效锂电池管理电池组过充、过放、过流、短路和温度保护，以及单体电池的过充、过放保护等功能。
磷酸铁锂电池UPS作为一种新型电源,应用了半导体、综合性的自动控制、微处理器等技术,既实现了节能减排又保证了各种场合对供电的的高质量要求,故其应用前景十分良好。锂电池UPS有效提高空间利用率应用于数据中心机房、工业设备、改装车等等，易于管理，轻巧灵活，按需部署，节省用户成本。
