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UPS不间断电源的启用与继续监测

2021-03-08 ryder

我们越来越依靠技术为我们供应安全感:相机、应急电话甚至安全照明都给人可靠的感觉,让我们明白,倘若要,可以随时使用它们。确保紧急情况下的可用性依靠于不出差错的电源,这相应意味着高品质的备用电池。但是,要怎么样知道备用电池真地不出差错呢?


这个问题困扰着依靠电池供应应急电源的设备制造商;要怎么样知道在您最要的时候,它能够发挥用途?这对不间断电源(UpS)制造商尤其紧要,因为UpS的唯一用途是在主电源发生故障时确保计算机系统或医疗设备的电力供应。在这些情况下,电力供响应在确定的时间和供给容差范围内供电是极其必要的。


大多数备用电池使用多个阀控铅酸(VRLA)电芯做成整体电池。虽然称作免维护,但这项技术有众所周知的不足,其中的任何一个都可能造成电池低效甚至完全不起用途。


因此,弱、老化或其他不健康的电池构成这些系统的严重危险,要定期维护检查它们的健康状态(SOH)与荷电状态(SOC)。不论这些维护多么频繁,在维护检查间隙仍有发生电池故障的风险。为了克服这种状况,一些公司正转向供应继续原位SOH和SOC监测的系统。


继续监测


这仿佛是个简单的处理方法,但在实际中面对经济上的难题。继续监测办法通常要新增50%的电池成本,倘若把安装和运行考虑在内,新增比例甚至高达70%。面对这么高的成本,在提示电池寿命终结的均匀无故障时间(MTBF)之前定期更换电池,可能是更经济的做法。然而,和例行维护相同,这也洋溢不确定性,因为环境条件对电池的MTBF有很大影响。


制造商因而把目光转向低成本的继续监测系统,全面诊断电池在各个条件下的SOH和SOC。2007年三月,供应这类智能变送器的专业公司LEM与密封及排气式铅酸蓄电池诊断和管理范畴领先的权威机构RWTH亚琛大学合作,确立了先进的低成本电池监测管理的发展方向。


在其他制造商追逐更时尚的电池技术时,RWTH亚琛大学则已建立起技术中心并加强其力量,聚集研究最为成熟和普遍销售的电池化学工艺。LEM-亚琛结成长期合作关系,共同研究VRLA(阀控铅酸)富液和胶体电池的故障模式,开发包括SOH和SOC在内的下一代监测与分解系统。


通过这种合作和知道用户要,LEM继续开发用于继续监测的Sentinel处理办法,终于研制出最新一代产品SentinelIII。Sentinel能够测量电池电压、内部温度和内部阻抗,其诊断测量水准可媲美高度复杂且昂贵的试验设备,但成本因素使其可用作继续监测办法。


为了开发Sentinel,如图1所示,LEM使用上述试验设备并选用众多的电池样式和品牌,进行广泛的研发。在这个项目中,Sentinel运用和复制了电化学阻抗频谱分解法。在解释高性价比的单芯片处理办法中要怎么样复制这项先进技术之前,值得我们确切说明的是它实现的诊断水准以及要怎么样保护基于电池的UpS的完整性。

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