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锂离子电池如何帮助提高数据中心电源效率

发布人: 发布时间:2020.12.08

电源在数据中心基础设施中起到至关重要的电力保障作用。数据中心的UPS电源如果采用锂离子电池,可以带来更大的容量、更低的总体拥有成本、更长的组件寿命的优势。

数据中心基础设施的电源供应和分配系统可能很复杂且分散。通过简化电源架构,运维人员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备用电源,而电池是其关键组件。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,以及提高投资回报率方面具有关键优势,由于其技术日益成熟,其采用率将会继续增长。

UPS电源传统上采用的铅酸电池面临能耗高、占据更多空间,增加成本等问题。而锂离子电池具有多功能性,各行业领域通常在要求更高的数据中心使用锂离子电池。

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。

使用锂离子电池为数据中心节省更多的空间

长期以来,数据中心的电源系统一直采用的是阀控式铅酸(VRLA)蓄电池。尽管铅酸电池已成为数十年来采用的标准产品,但由于具有占地面积小和效率高等优点,锂离子电池在数据中心获得了越来越多的应用。

采用锂离子电池的UPS电源除了获得更高的安全性和可持续性之外,还具有多功能性。锂离子电池系统可以快速释放大量电能,充电速度比阀控式铅酸蓄电池快得多。通过更小的占地面积和更灵活的备用能源,IT团队可以快速应对关键处理期间的电力中断或容量降低等意外事件。

除了可以在更高的环境温度下运行,并降低冷却成本之外,锂离子电池的重量也比相同规格的铅酸电池低60%~70%。锂离子电池可以为数据中心节省更多的占地面积。而在数据中心的应用中,IT主管应该确认他们能够适应锂离子电池和铅酸电池之间充电电路和控制的差异。

锂离子电池由于具有更低的总拥有成本(TCO)和更高的效率,其节约成本的好处可以转移给客户和利益相关者,从而使采用锂离子电池的用户与在能效较低的竞争对手相比更具优势。

锂离子电池可以满足数据中心的电源需求

当用户重新配置电源系统时,必须权衡锂离子电池在能效、安装、维护以及运营成本方面的特点和优势。

虽然初期采用的成本可能很高,但锂离子电池的工作寿命为15年,铅酸电池的工作寿命只有5~8年,因此电池更换的次数更少。这也意味着锂离子电池在更多的充放电循环的情况下不会降低性能。

通常电池在没有使用时都会损失一些容量,放置时间较长的铅酸电池的容量甚至降到85%。锂离子电池的容量损失较为缓慢,在24小时闲置之后只会损失1%的能量。由于保质期更长,它们可以长达18个月而无需额外充电。此外,锂离子电池的充电速度更快,其平均充电时间只有2小时。

由于多功能性是数据中心电源设置中需要考虑的一个关键因素,因此根据使用情况采用不同种类的锂离子电池,例如磷酸铁锂电池、锂离子锰氧化物电池和锂镍锰钴氧化物电池。

越来越多的用户采用锂离子电池的UPS电源作为备用电源。与锂离子电池类似的高功率钠离子电池可提供足够的能量,以在断电时为数据中心提供电源。

IT团队通过能源使用效率(PUE)可以更好地了解电源的应用情况,其中包括电力分配、效率、可持续性以及未来的需求。借助这个指标,IT团队可以查明电源故障或确定断电后IT设备保持正常运行的时间,并在评估过程中确定最适合其数据中心基础设施使用的电池。

锂离子电池安装和选择注意事项

用户应该与电池供应商合作,以获得升级UPS电源的电池的准确价格。这些价格包括电池的成本,但也包括更换连接器和安装服务的额外费用。

数据中心运维人员还必须确认锂离子电池具有正确的保护电路以及适当的运行温度和条件,以缓解电池老化。运维团队还应该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的电解质,如果损坏或加压,可能会面临热失控甚至起火的危险。充电保护措施对于防止电池短路火灾或爆炸至关重要。

随着工作寿命的延长和总拥有成本的降低,锂离子电池的应用将会越来越广泛。

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