你在管理UPS电池的预期寿命么,还是因为设备都在保修期,就不必把它们的寿命放在心上? UPS就像一个不可靠的朋友——你认为可以相信它们,但它们可能在你最不经意,甚至最需要它们的时候,让你失望。 数据中心的后备电源系统可能存在几个缺点:损坏的断路器,糟糕的电源管理或相位平衡可能导致过载,甚至出现设计与安全问题。即使其他一切都正确无误,不间断电源(UPS)电池也可能是个薄弱环节。 电池在问题发生前,看起来似乎一切正常。
当出现故障,突然切换到依赖UPS电池供电时,负载会变得沉重。这会对电池造成很大压力,并可能导致它们失效,也可能给数据中心带来毁灭性的后果。 UPS电池选项 近几十年来的UPS电池选项……
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UPS就像一个不可靠的朋友——你认为可以相信它们,但它们可能在你最不经意,甚至最需要它们的时候,让你失望。
数据中心的后备电源系统可能存在几个缺点:损坏的断路器,糟糕的电源管理或相位平衡可能导致过载,甚至出现设计与安全问题。即使其他一切都正确无误,不间断电源(UPS)电池也可能是个薄弱环节。
电池在问题发生前,看起来似乎一切正常。当出现故障,突然切换到依赖UPS电池供电时,负载会变得沉重。这会对电池造成很大压力,并可能导致它们失效,也可能给数据中心带来毁灭性的后果。
UPS电池选项
近几十年来的UPS电池选项并没有太大的改变:要么是湿式铅酸蓄电池或密封铅酸蓄(VRLA)电池。
湿式电池由于可靠性久的特点,仍然是大型数据中心的标配。这类电池浸泡在大型而且昂贵的硫酸罐中,需要定期监控和维护,同样还需要密封措施加强安全预防,把可能含有硫酸的房间与UPS分离。
VRLA是目前数据中心最先进的UPS标准。这些电池被糊状电解质密封在容器中,同样还使用一个不同的充电系统,使它们能够更安全并且规避容纳它们的特殊设施。VRLA需要比湿式电池更长的时间来充电,另外一个原因是UPS电池寿命。湿式铅酸电池在适当的保养下预期寿命可长达25年,而VRLA蓄电池3到5年后就需要进行更换。
延长UPS电池寿命
数据中心经理必须采取措施以最大限度提升UPS电池寿命并防止灾难性故障。
每个UPS至少应配置两组电池串(见图1)。如果其中一组发生故障,第二组应能够保持功率——尽管这样的持续时间可能会缩短为不到之前的一半。UPS电池寿命是个非线性函数。两组电池串会比单组寿命的两倍还多。至少你不会遇到突然事故。
VRLA电池通常会造成全体失效:一个故障会导致整组电池串失效,没有任何迹象能显示具体是那个电池出的问题(见图2)。湿式电池失效故障或短路,会导致电池串总电压降低,但UPS还是可以持续传输电能。
任何技术都无法保证其不会突然失效,所以不论采用何种方案,都需要采用双组电池串的电池技术。
规划合理的电池更换周期。在理想条件下,电池会在预期时间失效。当一组单元出现故障时,最好更换整组电池串。新电池与旧电池相比,电气特性会有所不同,电池串中混用新旧电池可坑导致更多的故障。这条规则也有例外:在更换操作完成六个月内发生的电池故障。
同样还需要电池监控。许多UPS系统都带有电池监控器,但第三方的监控可能会更准确。有些UPS电池监控会测量电池内阻,而其他的会施以很小的电压进行测试运行。一位销售商声称,电池监控可以重新平衡电池串,所以你可以混合使用新旧电池。但是制造商申明,在任何一个电池故障发生之前,没有监测器能准确预测。
VRLA中的电解液可能会在一段时间后干涸,但电池故障的主要因为多次充放电以及不稳定的市电电压造成;还有在异常环境中过热;过度充电也会导致过热。所有这些都会缩短UPS电池的续航时间并可能引起电池破裂与泄漏。过度充电还可能引起氢气排放。
电池的保修周期是结构化的,所以价值会在早几年迅速下降。例如如果电池标榜为“10年”,结果3年就失效了,那么保修价值很容易降到一半以下。
低于华氏77度(摄氏25度)的环境能让电池最好也最稳定的工作。许多UPS系统经常与服务器在同一个房间,而不是单独的电池室。自从ASHRAE提升了IT设备的推荐工作温度,入口空气现在可以超过华氏77度,而且排出的热空气可能在华氏100度(摄氏38度)以上。在将UPS引入机房之前,需要考虑这一点。测试表明,提高电池温度15华氏度(摄氏8.3度)会减少UPS电池50%的寿命。
电池在充放电时会发热,所以在停电恢复后需要尽快冷却电池。在没有备用发电机为制冷系统提供支持的情况下,电池持续的深度放电以及温度的升高,会显著降低电池寿命。
没有理由让UPS电池过度充电。好的充电器拥有温度监控,并且在温度上升时通过降低充电电流进行补正。
即使拥有良好的保养,VRLA UPS电池寿命也不应拿理论最大值作为预期,特别是在条件不理想的情况下。任何类型的电池监控会远远好于没有监控。
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