智慧能源管理系統(tǒng)功能模塊示意圖

安仕電池模組自由串并技術(shù)，是通過(guò)SEMS系統(tǒng)的智能化管理，實(shí)現(xiàn)不同電壓和容量的電池模組之間的自由串聯(lián)和并聯(lián)。傳統(tǒng)電池模組串聯(lián)或則并聯(lián)，需要每個(gè)模組保持相近的電壓和容量，才可以組合應(yīng)用在系統(tǒng)，不然模組間產(chǎn)生巨大的電流沖擊，造成電池內(nèi)部損傷，長(zhǎng)期使用，將帶來(lái)電池循環(huán)壽命的影響，安仕特有的串并技術(shù)，很好地解決了模組間的平衡和電流沖擊控制。在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心大量使用鉛酸電池的應(yīng)用環(huán)境下，安仕的智慧能源管理技術(shù)，也幫助UPS客戶解決了，如何讓鉛酸電池和鋰電池混合應(yīng)用的難題。由于鉛酸電池充電系統(tǒng)與鋰離子電池管理系統(tǒng)差異，在不改變現(xiàn)有鉛酸電池系統(tǒng)的情況下，能直接用鋰電電池替換鉛酸電池，這樣能夠?yàn)榭蛻魩?lái)更經(jīng)濟(jì)和更靈活的解決方案，安仕電池混并技術(shù)的推出，得到了客戶的廣泛歡迎和認(rèn)可。隨著并聯(lián)技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，并聯(lián)電池已經(jīng)滿足到數(shù)據(jù)備份時(shí)間的更長(zhǎng)需求，但是，在當(dāng)前大數(shù)據(jù)運(yùn)算，云端管理，5G通信等諸多高功率需求下，并聯(lián)不僅要解決時(shí)間的增長(zhǎng)，也要解決功率的增長(zhǎng)需求，安仕SEMS技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了功率倍增的并聯(lián)技術(shù)，解決大型數(shù)據(jù)中心高功率要求。

二、安全設(shè)計(jì)和安全驗(yàn)證

由于能量密度高及特有的電化學(xué)特性，鋰離子電池在安全性及穩(wěn)定性方面存在隱患，電池在使用過(guò)程中的過(guò)充，過(guò)放，外部短路等均可能導(dǎo)致電池?zé)崾Э兀坏┻M(jìn)入熱失控狀態(tài)，大量釋放的熱量會(huì)導(dǎo)致電池負(fù)極SEI膜分解，正極活性物質(zhì)分解和電解液的氧化分解，產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)部氣體壓力急劇升高，引起電池發(fā)生爆炸，進(jìn)而危害人身及財(cái)產(chǎn)安全。

為了解決電池?zé)崾Э貛?lái)的風(fēng)險(xiǎn)，首先，安仕科技不僅從內(nèi)部安全模塊控制設(shè)計(jì)， 固件安全設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)材料前端研究，和熱失控狀態(tài)的二次保護(hù)處理，結(jié)合智能電源的安全管理技術(shù)，從設(shè)計(jì)上很好地解決了安全設(shè)計(jì)問(wèn)題。其次，對(duì)外部電池供應(yīng)商審查，電池原材料的監(jiān)控管理，電池正確選型等方面的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)累積，匹配適合UPS環(huán)境應(yīng)用的動(dòng)力電池。

另外，安仕科技也投入巨資建立了具有UL，TUV雙認(rèn)證的安全實(shí)驗(yàn)室，也是中國(guó)首家獲得UL1973電池包資質(zhì)認(rèn)證的國(guó)內(nèi)企業(yè)。有實(shí)驗(yàn)室的強(qiáng)力支撐，所有新產(chǎn)品經(jīng)過(guò)嚴(yán)格地設(shè)計(jì)驗(yàn)證，安全驗(yàn)證，場(chǎng)景應(yīng)用，打造出了安仕在行業(yè)內(nèi)創(chuàng)新安全可靠的高端品牌聲譽(yù)。

三、數(shù)據(jù)中心單相及三相UPS 192V高壓鐵鋰電池應(yīng)用

安仕研發(fā)團(tuán)隊(duì)依靠扎實(shí)的BMS技術(shù)儲(chǔ)備，豐富的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，借助先進(jìn)的熱分析和可靠性分析技術(shù)，經(jīng)過(guò)不到一年的研發(fā)，創(chuàng)新推出世界首款高壓192V 數(shù)據(jù)中心UPS鐵鋰電池。該電池系統(tǒng)采用SEMS智慧能源管理系統(tǒng)技術(shù)，采用了集中式的設(shè)計(jì)，即將電池管理系統(tǒng)的所有功能集中在一個(gè)控制器里面，這主要基于電池包容量比較小、模組及電池包型式應(yīng)用場(chǎng)合固定，可以顯著的降低系統(tǒng)成本。

192V UPS電池系統(tǒng)由處理器單元主控模塊，前端數(shù)據(jù)采集模塊，均衡模塊，動(dòng)能裝置，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及RTC模塊，保護(hù)模塊，反接檢測(cè)模塊以及通信模塊等組成。

該電池系統(tǒng)根據(jù)電池的容量分別采用了1U及2U多款結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)部設(shè)計(jì)緊湊簡(jiǎn)潔，具有高絕緣、高耐壓等級(jí)，通過(guò)UL1973認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，具有高可靠性及高安全性。電池系統(tǒng)具有CANbus和RS485雙通信，智能離線和在線升級(jí)，可以應(yīng)用于單相UPS及三相UPS系統(tǒng)，單個(gè)電池系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)10KW級(jí)放電能力。多個(gè)電池系統(tǒng)支持并聯(lián)。傳統(tǒng)的并機(jī)方法是為了避免電池反灌電池對(duì)的電池的操作，需人為地將兩個(gè)電池充電到相同的電壓，再將電池進(jìn)行并聯(lián)。安仕采用獨(dú)特的智能并聯(lián)方法，各個(gè)電池間不論電池新舊，容量差別大小，各個(gè)電池系統(tǒng)間通過(guò)CANBus通信的方式，不需要人工干涉，電池間自動(dòng)進(jìn)行平衡，獨(dú)立判定電池并級(jí)的條件，自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)并機(jī)， 有效地解決電池間不平衡引起的電流沖擊，以致對(duì)電池?fù)p傷。

四、安仕192V鐵鋰電池1U/2U 在數(shù)據(jù)中心UPS電池市場(chǎng)龍頭地位

目前192V 1U 和2U鐵鋰電池系統(tǒng)已經(jīng)量產(chǎn)化運(yùn)用在客戶大型數(shù)據(jù)中心。192V 1U和192V2U目前是全球第一家，也是唯一一家拿到美國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)UL1973的鋰電池產(chǎn)品，市場(chǎng)占有率在全球性能源行業(yè)處于市場(chǎng)龍頭地位。

192V鐵鋰電池展示圖

鐵鋰電池在全球數(shù)據(jù)中心UPS單相機(jī)市場(chǎng)占有率示意圖

鐵鋰電池在全球數(shù)據(jù)中心UPS單相機(jī)市場(chǎng)示意圖

結(jié)束語(yǔ)：

根據(jù)目前市場(chǎng)數(shù)據(jù)中心的高壓鐵鋰UPS電池的旺盛需求，安仕在取得192V1U和2U的成功推向全球市場(chǎng)后，現(xiàn)在已經(jīng)陸續(xù)投入在數(shù)據(jù)中心三相UPS 512V高壓鐵鋰電池的開發(fā)驗(yàn)證中，此高壓電池單系統(tǒng)最大可以支持兆瓦級(jí)放電能力，支持功率并聯(lián)應(yīng)用。該電池系統(tǒng)采用SEMS智慧能源管理系統(tǒng)技術(shù)，采用了分布式的設(shè)計(jì)，電池系統(tǒng)由主控箱與電池模組成，低壓部分和高壓部分分開，可自由串接，增加了系統(tǒng)配置的靈活性，適應(yīng)不同容量、不同規(guī)格型式的模組。電池系統(tǒng)具有多級(jí)保護(hù)功能，設(shè)計(jì)上按照UL9540A標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，具有高可靠性及高安全性。電池系統(tǒng)具有CANbus和RS485雙通信，智能離線和在線升級(jí)，可以應(yīng)用于單相UPS及三相UPS系統(tǒng)，

安仕科技的數(shù)據(jù)中心UPS高壓智慧電池系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展為行業(yè)帶來(lái)最前沿的研究和應(yīng)用，必將引領(lǐng)鐵鋰電池UPS行業(yè)的高速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]互聯(lián)網(wǎng)資料參考，鋰電池UPS電源解決方案正在成為市場(chǎng)的新方向，電子發(fā)燒友，2020-03-23

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