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鋰電池不能用于UPS電源的原因

鉅大LARGE  |  點擊量:10271次  |  2018年04月27日  

摘要
不間斷電源系統(UPS)一直是機房電力設備非常重要的一環,而UPS上的電池至今也都是鉛酸電池沒有變更。然而鉛酸電池生產過程及后續回收所造成的污染大家都清楚,鉛酸電池還有記憶效應、儲電效能不佳

  鋰電池優點眾多但遲遲不能用在UPS電源上

  不間斷電源系統(UPS)一直是機房電力設備非常重要的一環,而UPS上的電池至今也都是鉛酸電池沒有變更。然而鉛酸電池生產過程及后續回收所造成的污染大家都清楚,鉛酸電池還有記憶效應、儲電效能不佳,溫度影響度大、體積大、重量重,無法有精確的電量估算,壽命短需常更換等…種種問題,工程技術人員也都知道而且習以為常,因為也沒有替代方案。

  鋰電芯這十年來發展迅速,體積與容量密度比有非常顯著的進步,最重要的是成本價格隨著大量生產已經下降許多,鋰電池體積小、重量輕、壽命長,可以精確的估算電量、沒有污染等…種種優良因素,大家也都有聽過。但是不管現在舊UPS使用客戶端或是現有UPS供應廠商,至今都沒有任何廠商把鉛酸蓄電池更換成鋰電的產品,關于這一點,很多技術人員大都不知道原因。

  成本設計門檻高一般廠商難換鋰電

  由于鋰電與鉛酸電池特性不同,充電曲線及回路不同,充電設備隨著不同廠牌UPS不同規格也有不同,所以在舊有UPS使用客戶端在每年更替電池時,將鉛酸電池直接更換成鋰電,幾乎是不可能的任務。困難點更大的是,鉛酸電池的規格12V電壓,電容量從7AH到70AH都有,機房電力需求從100AH??到500AH或是更高需求,鉛酸電池都是按需求串并聯堆疊而成,然而鋰電池組都有一個控制過充過放的保護板(BatteryManagementSystem簡稱BMS)。所以如果現在鋰電池按鉛酸電池方式,以一個電壓及電容量存一個單元(假設是48V,30AH)然后再按每個機房的電力需求進行并聯堆疊,就會發生每個電池組BMS之間,因為每個電池組已存在的電壓及電量不同,在充電或放電時產生保護狀況,無法使用。

  如果按客戶實際需求做成單一電池組,會因機房需求通常要數百AH(雖然鋰電池已經只有鉛酸電池體積重量比1/3),一個電池組也會有超過100kg以上,尤其對于散落在全臺各地的行動電話通信機房,安裝上非常不便,更嚴重的是每個客戶需求差異大,如果按UPS生產廠商無法標準化量產,每個電池都需要客制化,相對的成本及價格就會高高在上,令人望之卻步。這就是現在看遍了國內外各大品牌的UPS電源廠商沒有任何鋰電池產品在UPS上的重大原因。

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