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UPS新能源磷酸鐵鋰模塊化電池融合通信永不離線

2023-02-26
來源:電子發(fā)燒友網(wǎng)
關(guān)鍵詞: UPS 不間斷電源 鋰電池

  UPS(Uninterruptible Power Supply)即不間斷電源,是為了解決不間斷供電而設(shè)置的是連接在用戶關(guān)鍵裝備(負(fù)載)和交流電源之間的備用電源設(shè)備,它的作用是保證負(fù)載有持續(xù)的電源供應(yīng),并在交流電源中斷的情況下它也可以在預(yù)定時間內(nèi)對負(fù)載供電。

  市面上多用的為"鉛酸UPS電池",而新能源電池的”新“,使用的是鋰UPS電池。

  發(fā)展歷程

  從 1991 年 SONY 公司推出第一只商用鋰離子電池, 到 2009 年在通信基站大規(guī)模使用鋰電,再到 2016 年電動車(鋰電)市場爆發(fā),鋰電池沿用至今并稱為主流的電子設(shè)備電池技術(shù)。

  鋰電池與鋰離子電池不一樣的是,前者是一次性電池,后者是充電電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高,所以在二十世紀(jì)前鋰電池并沒有在大范圍內(nèi)應(yīng)用。隨著二十世紀(jì)末微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設(shè)備日益增多,對電源提出了很高的要求,鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。

  鋰離子是堿金屬元素,擁有著更小、更輕、能量密度更高的特性,所以它才可以在短短15年間更替掉早期的鎳電池。

  鋰電池的能量密度與壽命等性能盡管也在快速發(fā)展,但仍然是難以滿足快速增長的消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動汽車、電網(wǎng)儲能等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。

  循環(huán)壽命

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 ?。ú煌姵匮h(huán)壽命走勢圖)

  鋰電池

  ? 在 100% DOD 情況下,循環(huán)次數(shù)可達(dá) 3000 次,深度放電場景循環(huán)次數(shù)不低于 3000;

  ? 在 50% DOD 情況下,循環(huán)次數(shù)可達(dá) 6000 次,淺度放電場景循環(huán)次數(shù)不低于 6000 次;

  鉛酸電池

  ? 在 100% DOD 情況下,循環(huán)次數(shù) 150 次左右,深度放電情況對于電網(wǎng)質(zhì)量差的場景,鉛酸更換次數(shù)頻繁;

  ? 在 50% DOD 情況下,循環(huán)次數(shù) 600 次左右,淺度放電情況對于電網(wǎng)質(zhì)量差的場景,鉛酸同樣更換次數(shù)頻繁;

  浮充壽命

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  (不同電池浮充壽命走勢圖)

  鋰電池:

  ? 在 70% EOL@25℃浮充時,鋰電壽命長達(dá) 15 年,在電網(wǎng)質(zhì)量好的場景, 15 年生命周期內(nèi)不需要整體更換電池;

  鉛酸電池:

  ? 在70% EOL@25℃浮充時,行業(yè)內(nèi)鉛酸壽命最多 7 年,即使在電網(wǎng)質(zhì)量好的場景,也需要 3~7 年 整體更換一次;

  放電效率與損耗

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  鋰電池

  ? 短時大倍率放電,可放出的能量更多,隨著放電倍率增加,可放電容量變化平緩,放電容量可達(dá) 90% 以上;

  鉛酸電池

  ? 短時大倍率放電,可放出的能量很小,隨著放電倍率增加,可放電容量呈現(xiàn)快速下降趨勢,只能通過多配置電池解決,增加電池投資;

  整體數(shù)據(jù)而言,鋰電池對比鉛酸電池有很明顯的三大優(yōu)勢:

  ★鋰電循環(huán)壽命長:鋰電的 循環(huán)壽命遠(yuǎn)高于鉛電池

  ★鋰電浮充壽命長: 鋰電的浮充壽命是鉛酸電池 2 倍以上

  ★放電效率高,快放容量損失?。哼m合用于數(shù)據(jù)中心短時大倍率放電場景,鋰電池大倍率放電能放出更多容量。

  伴隨著鉛酸電池市場占有率快速下降,鋰電池在全球的應(yīng)用急劇增加, 5G 站點(diǎn)幾乎全部被鋰電池覆蓋。

  能量密度和安全性能的持續(xù)提升、成本的持續(xù)降低,鋰電在通信領(lǐng)域、電力領(lǐng)域、 動力汽車領(lǐng)域、通信、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的需求越來越大,鋰電正在向著成為新一代主流能源的方向穩(wěn)步邁進(jìn)。

  鋰電池分類

  ★鉆酸理:主要應(yīng)用于手機(jī)電池行業(yè)

  ★錳酸鋰:主要應(yīng)用于電動自行車行業(yè)

  ★三元鋰:廣泛應(yīng)用于家用車/出租車儲能,儲能電站行業(yè)

  ★磷酸鐵理:廣泛應(yīng)用于大巴車/公交車儲能,儲能電站

  *目前普遍采用磷酸鐵鋰和三元鋰 2 種電芯,磷酸鐵鋰可靠性更高,三元鋰能量密度有優(yōu)勢

  磷酸鐵鋰

  VS

  三元鋰

  磷酸鐵鋰:

  高溫穩(wěn)定,高溫產(chǎn)熱峰不明顯,峰值產(chǎn)熱功率僅 1W 左右;

  過充、過放情況下不釋放氧元素。磷酸鐵鋰結(jié)構(gòu)為橄欖狀三維結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定,且熱失控不釋放氧元素;

  三元鋰:

  高溫或高壓下, 三元易析氧,加劇燃燒,峰值產(chǎn)熱功率約80W/min,易觸發(fā)爆炸式燃燒 ( 秒級 ), 系統(tǒng)難以反應(yīng)控制;

  在過充、過放情況下釋放氧元素,三元鋰結(jié)構(gòu)為層狀二維結(jié)構(gòu),易變形,熱失控產(chǎn)生氧元素;

  

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  *磷酸鐵鋰 (LFP) VS 三元鋰 (NCM) 安全測試對比圖(針刺測試)

  &針刺測試

  在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,利用鋼針刺穿電池單體(或者模組),強(qiáng)制破壞電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),造成內(nèi)部短路,進(jìn)而引發(fā)熱失控

  

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  測試驗(yàn)證結(jié)論:磷酸鐵鋰比三元鋰更可靠;三元鋰能量密度高于磷酸鐵鋰,但是可靠性低于磷酸鐵鋰。數(shù)據(jù)機(jī)房推薦采用磷酸鐵鋰是以可靠性換能量密度。

  智慧光迅UPS電池

  UPS

  小伙伴們這個時候就注意到了 ,光迅推出的新能源UPS電池又是什么類型?!

  新能源磷酸鐵鋰電池

  類型:LITHUM ION

  電芯:LFP 32700-3.2V6AH

  組合方式:32S,外接電池組合使用

  支持CAN/RS485/RS232

  更好的環(huán)保, 儲能密度量大,體積小,更穩(wěn)定,耐高溫,功耗低;

  高溫產(chǎn)熱峰不明顯,峰值產(chǎn)熱功率僅 1W 左右;充電工作溫度超低;

  關(guān)于更多UPS新能源不同運(yùn)行方式,配置方案運(yùn)行維護(hù)等等等等,打死不做智控的融合通信方案提供商悄悄地賣個小關(guān)子,下期再揭秘~





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