随着电子整机产业不断地趋向小型化、高性能化、省能化,电池产品在相当程度上肩负着该领域不断革新的
重任。松下蓄电池（沈阳）有限公司(简称PSBS)是松下集团唯一的中小型阀控式铅酸蓄电池生产基地。PSBS采用日
本松下公司的生产技术及设备,并配以先进的检测系统,生产具有国际先进水平的阀控式铅酸蓄电池。产品销往
世界50多个国家和地区,赢得了广泛的信誉。
公司按照松下的经营理念进行经营,最大满足客户的愿望,并致力于为区域的发展和社会的繁荣做出不懈的
努力。
先进的生产
公司所有的重要生产设备全部从日本松下导入的机电一体化产品,生产设备质量可靠、性能稳定,並且由日
本建設队进行調試安裝,有效保证了产品质量的均一、稳定。
公司拥有世界先进水平的铅带生产线和目前中国唯一的正负极板拉网生产设备。
2N冗余系统是由两套或多套UPS系统组成的冗余系统,每套UPS系统有N台UPS,设备的总容量为系统的基本容量。该系统从交流输入经UPS设备直到双电源输入负载,完全是彼此隔离的两条供电线路。也就是说,在供电的整个路径中,所有环节和设备都是冗余配置的。正常运行时,每套UPS系统仅承担总负荷的一部分。这种多电源系统冗余的供电方式,克服了单电源系统存在的单点故障瓶颈,保证其供电可靠性,采用2N冗余供电系统,其可用性得到明显提高。
2N冗余系统供电结构的实现,根据UPS系统接线关系的不同,主要有以下三种供电结构(见图5):
①供电结构(一):2N UPS的两台主机的输入电源分别取自不同低压母线段,其中单台主机的主路输入、旁路输入取自同一条低压母线段;系统两面输出柜配置手动维修旁路,手动维修旁路取电低压母线段与对应的UPS主机相同;
②供电结构(二):2N UPS的两台主机输入电源分别取自不同低压母线段,其中单台主机的主路输入、旁路输入取自同一条低压母线段;系统两面输出柜配置手动维修旁路,手动维修旁路取电低压母线段与对应的UPS主机不同;
③供电结构(三):2NUPS的两台主机分别配置一面双电源切换柜;两路市电经双电源切换后,输出至对应UPS主机输入电源;其中单台主机的主路输入、旁路输入取自同一面;输出柜配置手动维修旁路,手动维修旁路输入端取自对应的双电源切换柜;双电源切换柜配置手动旁路功能;
信息产业园2N UPS系统采用供电结构(三)形式:2NUPS系统中的各单机,设置对应的ATS配电柜;ATS柜均有手动旁路功能;满足UPS系统从两路不同市电供电要求,提升系统可用性;在低压母线电压异常、UPS系统计划性检修维护等工作状态下,该供电结构保证设备连续供电要求;
信息产业园2N UPS系中,UPS主机系统选择模块化UPS。与传统塔式机相比较,模块化UPS优势明显:单机实现模块并机冗余控制,可用性高;模块化UPS能够实现随需扩容,降低建设初期投资;UPS功率模块、静态旁路模块实现在线热插拔操作,具有较高维护性;UPS功率模块在高效运行,降低整机系统损耗。UPS模块化是数据中心不间断电源供电技术未来发展方向之一。
6 数据中心制冷系统设备供电结构
从制冷系统功能角度看,数据中心制冷系统主要为数据中心提供冷源,制冷系统与供电系统构成数据中心基础设施重要的组成部分。
从制冷系统用电角度看,数据中心制冷系统相关设备,如群控系统、冷冻水主机、冷却塔、循环泵等,是数据中心重要的用电设备,也是数据中心要重点保障的设备之一。
数据中心实际案例中,往往缺乏对数据中心制冷系统供电保障可靠性的认识,很多数据中心的制冷系统建设,其初期投资、规划、施工一般与数据中心机房的土建建筑工程一起完成。
由于建筑工程与数据中心机房工程建设在相关规范要求、施工工艺要求等方面,存在一定差异,制冷系统初期建设往往因投资总额、施工质量、施工技术等各项条件限制,往往忽视系统设备的供电可靠性,并对后期制冷系统的可靠性、可用性、可扩展性方面产生较大影响。
以上述产业园数据中心的冷冻水制冷系统为例,其冷冻水系统结构,主要采用3台高压冷水机组,水系统按照“2用1备”模式运行,每套水系统配置独立蓄冷罐,水系统中冷却塔、水泵、电磁阀等均为低压供电模式。
图6所示为传统模式下该制冷系统供电结构。从传统制冷系统供电结构上看,制冷系统主设备尽管冗余设置,但所有独立系统均取自一套低压供电系统,且取自同一面配电柜;相互独立的水系统用电设备,供电系统未独立设置;当一套配电系统或某个配电单元出现故障,引起制冷系统整体停机;供电系统未配置UPS,两路市电异常情况下,不能保障连续制冷要求。
完善的质保
公司十分重視产品的质量,积极通过各种有效手段保证产品质量在1998年3月取得ISO9002国际质量管理体系
的认证。所有工艺标准完全採用日本松下标准通过全面质量管理活动(QC)等提高員工的质量意识和改进产
品质量积极推进质量相关的培训,对部門的管理者和重要崗位進行培訓,考核合格后進入作业。
公司拥有世界水平的蓄电池检测设备,有效保证产品质量,防止不良产品的流出生产的重要工序都具有检
测的设备拥有世界先进的電池实验室,全部计算机联网检测,原材料和在制品分析採用ICP高档的分析仪器。
严格的管理
公司秉承松下集团的“人才俑成先于造物”的经营理念,十分重視技术力量的储备和人才的培养。
公司各类高級、中級、初級职称的人員合計60多名。
公司通过OJT、全面质量管理活动、提案、挑战研修等多种形式进行人才的养成,有效的提高了个人能力,促
进公司的良好发展。
蓄电池应用领域与分类：
◆ 免维护无须补液； ● UPS不间断电源；
◆ 内阻小，大电流放电性能好； ● 消防备用电源；
◆ 适应温度广； ● 安全防护报警系统；
◆ 自放电小； ● 应急照明系统；
◆ 使用寿命长； ● 电力，邮电通信系统；
◆ 荷电出厂，使用方便； ● 电子仪器仪表；
◆ 安全防爆； ● 电动工具,电动玩具；
◆ 独特配方，深放电恢复性能好； ● 便携式电子设备；
◆ 无游离电解液，侧倒仍能使用； ● 摄影器材；
◆ 产品通过CE,ROHS认证,所有电池 ● 太阳能、风能发电系统；
符合国家标准。 ● 巡逻自行车、红绿警示灯等。
产品特点：
1、安全性能好:正常使用下无电解液漏出,无电池膨胀及破裂。
2、放电性能好:放电电压平稳,放电平台平缓。
3、耐震动性好:完全充电状态的电池完全固定,以4mm的振幅,16.7Hz的频率震动1小时,无漏液,无电
池膨胀及破裂,开路电压正常。
4、耐冲击性好:完全充电状态的电池从20cm高处自然落至1cm厚的硬木板上3次。无漏液,无电池膨胀
及破裂,开路电压正常。
5、耐过放电性好:25摄氏度,完全充电状态的电池进行定电阻放电3星期(电阻值相当于该电池1CA放
电要求的电阻),恢复容量在75%以上。
6、耐过充电性好:25摄氏度,完全充电状态的电池0.1CA充电48小时,无漏液,无电池膨胀及破裂,开
路电压正常,容量维持率在95%以上。
7、耐大电流性好:完全充电状态的电池2CA放电5分钟或10CA放电5秒钟。无导电部分熔断,无外观
变形。
图7所示为产业园制冷系统实际采用的供电结构,该供电结构基于各套制冷系统冗余工作模式,为每套制冷系统提供完全独立的供电模式;制冷系统重要等级低的用电设备,均采用双电源切换装置,双电源切换柜配置手动旁路;制冷系统用电设备ATS主/备一致对应,避免市电切换影响系统运行;制冷系统中冷冻水循环泵、群控系统、主机控制柜等设备,采用独立单机UPS系统供电模式,保障数据中心持续供冷。采用该形式供电结构,保证了制冷系统在水循环、供电结构、逻辑控制等方面完全独立,进一步提高数据中心制冷系统可靠性、可用性、可维护性。
7 数据中心供配电技术展望
(1)实现快速部署、快速扩容是供配电技术未来发展的重要课题
如何有效缩短数据中心建设周期,是各数据中心在决策、规划、设计阶段,要考虑的主要问题之一。在数据中心网络技术领域,模块化设计在大型的云计算数据中心以及超级计算机中都很常见,模块化数据中心这一趋势进一步推向主流,数据中心设计建造中很多问题都与系统模块化程度有关。
实现数据中心供配电系统快速部署、快速扩容,可以采取供配电系统整体设计、预制化、模块化的建设思路,是未来数据中心基础设施设计的基本策略和重要理念。
供配电系统模块化建设思路,不仅设计某一特定设备内部模块化,还应升级到供电、配电等系统层面系统级模块化,供配电系统级的模块化发展,及与之关系紧密的标准化,简化供配电系统从初期规划、系统建设、运维管理每一个环节复杂度。
实施过程中,应综合考虑变配电、楼层配电、不间断电源等各部分组成架构、结构特点,结合数据中心建筑设施特点,实现供配电系统一体化规划、模块标准化预制、整体拼装等,从而达到有效缩短供配电系统建设周期,实现供配电系统快速部署、快速扩容的目标。
(2)对供电系统高可用性、易维护性要求,依然是数据中心供配电技术重点发展方向从数据中心供配电系统的最终功能要求来看,在数据中心运营阶段,供配电系统高可用、易维护一直是数据中心供配电主要目标。
从国际、国内标准或规范来看,数据中心保障等级、可靠性与供电结构的复杂度息息相关,但系统可用性、易维护性并没有随着系统保障等级变高,在部分供配电结构中,反而因为系统复杂度上升影响了系统的维护性。传统数据中心为保证可靠性提高,采用复杂的供配电结构,对于部分系统自动化控制不足的数据中心,复杂的供配电架构其实对运维人员技术能力、素质水平都有非常高的要求。
从IT负载特点看,随着互联网技术的发展,云计算、云存储、虚拟化技术的应用,现代数据中心的设备负载与传统数据中心相比,负载属性有了质的变化,不同保障等级的设备占比,也有极大的变化,更多的设备可用通过“240V+市电直供”“UPS+市电直供”等简单模式代替传统的“2N UPS”等系统结构。系统结构复杂度降低、供配电结构可靠性提高,都对供配电系统的可用性、维护性等提出更高的要求。
(3)有效减少投资成本、提高空间利用率、实现供配电系统节能高效运行是数据中心供配电技术发展面临的重要挑战平衡成本、效益的关系,依然是数据中心行业重点要考虑主要问题,也是数据中心体现其自身商业属性的必然要求。
一方面,从建设成本及空间利用率角度出发,未来需要通过进一步优化供配电系统结构,努力提高供配电系统智能控制水平,节省不必要冗余设备投资,减少电力系统空间占地面积,提高数据中心IT设备可装机架能力。随着高密度IT设备的要求,供配电系统设备本身也要通过提高技术水平、优化设备柜体结构、措施,提高其单位占地面积的供电能力。
另一方面,从运营成本及节能角度出发,当前数据中心面临日益严峻的高能耗,需要通过新技术应用,如采用削峰填谷供电技术、DCIM管理技术等,进一步提高供配电系统的供电效率,减少供电系统电力损耗,降低数据中心PUE值,节约运营期间的电费成本。
8 结束语
本文阐述了数据中心供配电架构选择综合考虑因素,并讨论了几种典型数据中心供电架构,同时以某一数据中心供配电系统应用案例为基础,详细分析了几种不同的供配电结构及优化方案的特点及优缺点,为数据中心供配电系统架构演进及探讨提供参考,并对数据中心供配电技术发展做了简单归纳。
供配电系统作为数据中心基础设施主要组成部分,在数据中心行业发展中的地位越来越显著,对数据中心供配电技术的研究,已经逐步从关注单个设备转而关注系统解决方案,很多新理念、新架构、新技术、新设备在数据中心的应用层出不穷,并日趋成熟。围绕数据中心供配电产品、技术、应用和整体解决方案探讨,也逐渐向标准化、全面化、系统化的方向发展,选择绿色的、经济的、高效的、可用性高的供配电系统,已经成为行业共识。
质保规则：
质量保证期限：视使用方法及使用客户，质保期为三年。
使用说明：铅酸蓄电池长时间放置三个月要为电池补充电量，放置半年让电池充放一次，达到一个循环;使用过 程中，切忌把电放干再充电，对电池影响很大，要 随用随充电，充满为止，但也不要过充、过放电。