(十一) 分布式锂电不间断电源系统
1.适用范围
适用于新建数据中心及在用数据中心改造。
2.技术原理及工艺
模块化设计,分别为电源主机模块、锂电池模块、旁路模块和通讯模块,每个模块都可以独立更换且不影响供电。电源主机模块具有独立充电控制组件,可以智能动态调整充电状态保证充电效果。锂电池模块具有BMS系统,高效监控充放电状态及电芯实时数据,保证锂电池的运行安全。通讯模块可以提供多种通讯协议。技术原理如图所示。

技术原理图
3.技术指标
(1)容量/功率:3~ 10千伏安/2.4~9千瓦。
(2)功率因数:100%负载≥0.991。
(3)过载时间:市电模式下100%~110%为10分钟/110%~130%为1分钟/>130%为1秒;电池模式下100%~ 110%为30秒/120%~130%为10秒/>130%为1秒。
(4)切换时间:市电转电池0毫秒/逆变转旁路0毫秒/逆变转ECO<10毫秒。
(5)效率:市电模式>94%/电池模式>91%。
4.技术功能特性
(1)模块化设计、分布式部署、机架式安装。
(2)锂电池内置设计,体积小、重量轻、无污染,替代铅酸电池,降低定期维护及更换成本,数据中心无须独立配电室和电池间,提高空间利用率。
(3)标准工况使用下,市电模式下效率>94%,电池模式下效率>91%。
5.应用案例
无锡某数据中心,技术提供单位为联方云天科技(北京)有限公司。
(1)用户情况简单说明
项目机房面积约550平方米,属于老旧建筑改造,楼面承重仅500千克/平方米,双路市电接入。要求部署周期短,尽可能多的部署IT机柜。
(2)实施内容及周期
采用微模块数据中心配合分布式锂电不间断电源产品方案进行标准化部署;实际部署7个微模块,232台IT机柜,远超传统方式仅能部署165台IT机柜。实现快速部署,有效提升空间利用率低至2.37平方米/机柜。实施周期仅10天。
(3)节能减排效果及投资回收期
每套分布式锂电不间断电源产品配备15安时锂电池,按照传统UPS配备同样容量铅酸电池每年需要进行两次完整充放电维护计算,由于铅酸电池不具备BMS系统,所以进行完整放电时通常采用假负载进行,本项目每年此项工作可节电1600千瓦时/月,对应空调制冷节电1600 千瓦时/月。同时无须提供锂电池日常控温,可节约空调制冷用电4000千瓦时/月。据电表统计,本项目年节电7200千瓦时。由于本方案相比传统集中式UPS+铅酸电池,可以增加部署67个机柜,增加营收40%。
6.未来推广前景
预计未来5年市场占有率可达到30%。