共享電池組方案的理論基礎(chǔ)及其優(yōu)越性

為了提高系統(tǒng)可靠度，現(xiàn)在的機(jī)房多采用N+X并聯(lián)冗余或者雙母線的UPS配置方案。以往的方案中UPS電源主機(jī)的數(shù)量多了，而電池的數(shù)量也往往跟著成比例的增加，從而使花于電池的金錢、空間、承重、維護(hù)等各方面的投資加大，有時(shí)甚至是UPS主機(jī)的幾倍。那么有沒(méi)有一種方案在系統(tǒng)后備時(shí)間不受或者少受影響的情況下少配電池呢？有沒(méi)有一種方案在UPS主機(jī)冗余的情況下而不要求電池組一定跟著冗余呢？

共享電池組方案的理論基礎(chǔ)及其優(yōu)越性

所謂共享電池組方案就是指兩臺(tái)或者多臺(tái)UPS主機(jī)同時(shí)利用一組或者多組電池的解決方案。市電正常時(shí)，各UPS同時(shí)給電池組充電，市電異?；蛘咧袛鄷r(shí)，各UPS又同時(shí)利用電池組的能量逆變成交流電供給負(fù)載。

在N+X并聯(lián)冗余或者雙母線的配置系統(tǒng)中，UPS主機(jī)一定有冗余，如：2+1并聯(lián)系統(tǒng)中，冗余量占總?cè)萘康?3%，1+1并聯(lián)系統(tǒng)中，冗余量占總?cè)萘康?0%，1+2并聯(lián)系統(tǒng)中，冗余量占總?cè)萘康?7%，在雙母線系統(tǒng)中冗余量至少占總?cè)萘康?0%等等。按照常規(guī)的電池配置方法，每臺(tái)UPS主機(jī)配帶各自的電池組，如果UPS主機(jī)因故不能逆變，它所配帶的電池組也就跟著作廢了，盡管電池沒(méi)有故障。所以UPS主機(jī)冗余，電池也要跟著冗余，主機(jī)冗余量占UPS總?cè)萘康陌俜种畮?，電池冗余量也要跟著占電池總?cè)萘康陌俜种畮祝挥羞@樣才能使系統(tǒng)后備時(shí)間不受影響，達(dá)到真正冗余的效果。換個(gè)思路考慮，當(dāng)某臺(tái)UPS主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，如果將它所配帶的電池轉(zhuǎn)移給其它正常的UPS使用，那么系統(tǒng)配置的電池不就沒(méi)必要冗余了嗎？整個(gè)系統(tǒng)的后備時(shí)間不是同樣不受影響嗎？這正是共享電池組方案的理論基礎(chǔ)。

共享電池組方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.節(jié)省購(gòu)買電池的資金投資

系統(tǒng)冗余量占系統(tǒng)總?cè)萘康陌俜种畮?，就能?jié)省電池總投資的百分之幾。在電池價(jià)格飛漲的今天，能夠節(jié)省的這筆費(fèi)用是相當(dāng)可觀的。同時(shí)，電池?cái)?shù)量減少了，相應(yīng)的搬運(yùn)、安裝等投資也會(huì)跟著減少。

2.節(jié)省安裝空間投資

大批量的電池所占用的安裝空間也是很大的，減少了電池?cái)?shù)量，也就成比例地減少了安裝空間方面的投資。同時(shí)也就減少了房租、裝修費(fèi)、空調(diào)配置等方面的投資。

3.節(jié)省承重方面的投資

電池組是很重的，為了解決樓層承重問(wèn)題，一般會(huì)擴(kuò)大電池的放置面積或者制做承重支架。如果減少了電池?cái)?shù)量，這方面8；7787.六六六力量……了，，5，，7，的投資就會(huì)相應(yīng)地省去。

4.節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本投資

電池?cái)?shù)量少了，系統(tǒng)本身以及房間空調(diào)所消耗的電能也就少了，需要投入的維護(hù)成本也少了，同時(shí)還會(huì)更加環(huán)保。

5.系統(tǒng)擴(kuò)容比較方便

對(duì)于共享電池組的UPS系統(tǒng)，日后擴(kuò)容時(shí)可以不增加電池，如果現(xiàn)有電池組的后備時(shí)間還夠用，直接增加UPS主機(jī)就行了。擴(kuò)容會(huì)變得非常簡(jiǎn)單、方便、節(jié)省資金。

6.發(fā)揮電池的最大效能，提高電池利用率

電池是需要維護(hù)的，如果長(zhǎng)期不放電就會(huì)失去活性。對(duì)于傳統(tǒng)的電池配置方案，由于電池?cái)?shù)量較多，停電后電池會(huì)小電流放電，電池容量可能還沒(méi)有放掉多少市電就已經(jīng)恢復(fù)。這種小電流的淺度放電對(duì)電池是沒(méi)有好處的，久而久之電池性能就會(huì)下降，一旦某臺(tái)UPS壞掉，其它UPS電池的后備時(shí)間就會(huì)達(dá)不到要求。而對(duì)于共享電池組方案，由于電池?cái)?shù)量相對(duì)較少，停電后電池的放電電流就會(huì)比較大，電池容量也可以放的比較多，這樣有利于提高電池的活性，延長(zhǎng)電池壽命。一旦某臺(tái)UPS壞掉，系統(tǒng)的后備時(shí)間也不會(huì)受到影響，因?yàn)殡姵夭粫?huì)跟著UPS實(shí)效而失效。

從上面的分析可以看出共享電池組方案具有很多的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在投資、承重、安裝空間等條件受到限制時(shí)，這一方案更顯示出它的優(yōu)越性。

共享電池組方案需要解決的幾個(gè)問(wèn)題

既然共享電池組方案具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，為什么還沒(méi)有被普遍的應(yīng)用呢？為什么很多廠商平時(shí)宣揚(yáng)自己的UPS具有共享電池組功能，而實(shí)際應(yīng)用時(shí)卻又不敢建議客戶使用呢？這是因?yàn)椴⒉皇敲恳豢頤PS都可以共享電池組，共享電池組需要一定的技術(shù)支持。

對(duì)于共享電池組方案，大家比較關(guān)心的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)：

1.直流母排直接相連，各臺(tái)UPS的整流器會(huì)不會(huì)受影響？直流母排的電壓穩(wěn)定度能否保證？直流母排的電壓漣波是否夠?。?/p>

2.各臺(tái)UPS對(duì)電池的均浮充是如何處理的？

3.共享電池組時(shí)“電池在線測(cè)試”功能是否還能使用？

4.若其中1臺(tái)UPS的整流器故障，各臺(tái)UPS將如何動(dòng)作？

5.若其中1臺(tái)UPS的逆變器故障，各臺(tái)UPS將如何動(dòng)作？

6.如果共享的電池組部分出現(xiàn)故障，例如短路時(shí)，各臺(tái)UPS如何自我保護(hù)？

這些問(wèn)題直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，非常重要，不同的廠家處理方式也不一樣，所以選擇共享電池組方案時(shí)一定要選擇技術(shù)實(shí)力雄厚，制造經(jīng)驗(yàn)豐富的UPS廠商。

實(shí)施共享電池組方案需要注意的問(wèn)題

采用共享電池組方案時(shí)需要注意以下兩點(diǎn)：

1.盡量避免只共用一組電池

因?yàn)檫@樣存在單點(diǎn)故障，一旦這一組電池發(fā)生故障，則所有UPS都沒(méi)有電池可用，如果此時(shí)市電停電，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)停掉。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，最好是選用2-5組電池共享，因?yàn)檫@樣既可以避免電池組單點(diǎn)故障，又可以對(duì)電池組。