12V-200AH 深圳山特铅酸蓄电池 12-200AH UPS电源

深圳山特铅酸蓄电池 12-200AH UPS电源

深圳山特铅酸蓄电池 12-200AH UPS电源

)336V高压直流电源产品成熟度
　　
　　目前国内主要通信电源厂家(如华为、艾默生、志成、中达、动力源、核达中远通等)均研发生产出高效率(95%以上)的336V直流电源产品和高效率(94%以上)的336V/12V嵌入式电源或PSU,大部分厂家参与了中国移动336V高压直流电源试点应用工程,从系统各项测试结果来看,产品的各项指标参数*适用通信和数据设备的供电需求。 
　　
　　随着国内外高压直流相关标准的陆续发布和产业链的成熟,通信电源厂家将推出各种类型的336V直流电源及相关配套产品,相信336V高压直流电源供电方案将成为数据中心高效供电解决方案。 
　　
　　(4) 数据中心ICT设备336V直流供电支持情况
　　
　　①ICT设备336V直流供电原理
　　
　　目前ICT设备主要以交流供电为主,交流电源模块(PSU)主要有两种,ATX标准电源和SSI标准电源,其简化的电路拓扑结构如图3所示。交流220V输入先经过EMI滤波、整流、PFC电路,变换成380V左右的直流,然后再将380V直流经过DC/DC电路变换成12V直流,12V直流通过分压电路获得0.8～5.0V直流电压提供给ICT设备电子负载使用。
　　
　　对于采用交流电源模块供电的ICT设备,可以将其交流电源模块替换为336V直流电源模块完成直流化升级。336V直流电源模块的电路拓扑结构见图4。相比交流电源模块,省去了整流、PFC这些AC/DC电路,直接将336V直流经过DC/DC电路变换成12V直流,12V直流通过分压电路获得0.8～5.0V直流电压提供给ICT设备电子负载使用。因变换环节和电路的简化,336V直流电源模块比交流电源模块的可靠性、效率更高,成本更低。
　　
　　从以上拓扑结构图的对比可以看出,ICT设备交流电源模块和336V直流电源模块有以下共同点: 
　　
　　•ICT设备内部基础工作电压均为12V直流,通过分压电路获得0.8～5.0V直流电为电子负载供电。无论外部输入交流还是直流最后都需要转换成12V以下直流电压为电子负载供电。
　　
　　•DC/DC环节均备电气隔离 
　　
　　对ICT设备的电子负载来说,交流电源模块和336V直流电源模块输出电源要求相同,交流电源模块供电的ICT设备在更换电源模块后可以采用336V直流电源供电。 
　　
　　②现有ICT设备336V直流供电支持情况
　　
　　数据中心主流应用的设备有路由器、交换机(盒式交换机、框式交换机)、服务器(机架式服务器、刀片式服务器)、存储磁阵、防火墙设备等,这些设备中的大多数是采用交流电源模块供电,这些交流电源模块部分是可插拔的独立的模块,部分是固定安装在设备内部的独立模块。这些主流设备,大多数都可以通过将交流电源模块更换为直流电源模块的方式,支持336V直流供电应用。但目前的路由器、交换机等网络设备一般没有内置交流电源模块或者48V直流电源模块,不能通过更换电源模块的方式支持336V直流。设备内部的业务单板、控制单板等部件,也不能支持336V直流直接输入供电。因此,路由器、交换机等网络设备需要通过外置336V转48V直流电源框的方式来实现支持336V直流供电。未来,随着路由器设备供电架构的演进,也会出现内置336V直流电源模块的供电架构,直接支持336V直流供电。 
　　
　　以华为公司生产的ICT设备为例,数据中心ICT设备支持336V直流供电情况如表2所示。 
　　
　　3 锂电池应用
　　
　　锂电池是一种新型电池,目前主要应用在电动汽车领域,自2010年起,中国移动已经开始在一些移动通信基站和高压直流供电系统设备的测试系统中试用,探索中国移动引入锂电池的安全性、适用性和经济性。 
　　
　　(1)锂电池技术特点
　　
　　锂电池与传统铅酸电池相比,具有环境污染小、适用温度范围宽、循环寿命长、高温性能好、充电效率高、能量比高(占地面积小、重量轻)等优点。磷酸铁锂电池与传统铅酸电池对比分析如表3所示。 
　　
　　从表3对比分析来看,锂电池非常适合大电流短时间放电场合,因此对于高密度数据中心建议优先考虑配置锂电池,特别是与高压直流电源配合使用,供电结构简单,可靠性高,占用空间小,能*实现全分散供电结构的要求。
　　
　　(2)锂电池应用方案
　　
　　目前,在通信行业,锂电池产品主要以48V电池模块(由16节3.2V电芯组成)形式出现的,当与336V直流电源配合使用时,选择7个48V锂电池模块串联成336V锂电池组使用。 
　　
　　由于锂电池必须使用BMS(电池管理系统),且需要对每个3.2V单体进行监测和控制,以保证电池的一致性,但单一BMS管理100只以上的单体电池难度也很大。 
　　
　　针对此问题,我们提出了336V锂电池组双层管理模式,底层为单元BMS,对单个48V锂电池模块进行监测和管理;上层为系统BMS,综合处理底层7个BMS单元的监测信息和管理要求,同时与336V直流电源监控模块进行通信,来实现对336V锂电池组内部电芯进行管理,确保电池充放电的安全。 
　　
　　(3)锂电池产品成熟度
　　
　　目前国内外主要锂电池厂家(如LG、比亚迪、双登等)均研发生产出能够与336V直流电源系统配套的电池产品,并进行了与336V直流电源配合应用测试,从测试数据来看,高质量的锂电池能够在数据中心机房中安全使用。 
　　
　　4 结束语
　　
　　目前中国移动正积极开展通信电源新技术、新产品的应用研究，如在新型数据中心哈尔滨试点工程、呼哈基地中已采用了336V直流电源和锂电池供电方案。随着通信电源新技术的不断发展应用，通信电源设备可靠性的提高，以及数据中心机房规划、设计、建设人员和维护人员的观念的革新，相应的产品标准、建设规范的完善，我们相信全分散供电结构、336V高压直流和锂电池的应用必将成为数据中心机房中一种主要供电解决方案。
　　
　　作者简介
　　
　　李玉昇,2005年毕业于南京邮电大学,本科,中国移动通信集团设计院有限公司高级咨询设计师,主要从事通信电源专业设计咨询工作,负责通信电源新技术、新产品研究与应用,通信局站和数据中心动力方面的规范编制、科研规划及课题研究等工作。)336V高压直流电源产品成熟度

　　
　　目前国内主要通信电源厂家(如华为、艾默生、志成、中达、动力源、核达中远通等)均研发生产出高效率(95%以上)的336V直流电源产品和高效率(94%以上)的336V/12V嵌入式电源或PSU,大部分厂家参与了中国移动336V高压直流电源试点应用工程,从系统各项测试结果来看,产品的各项指标参数*适用通信和数据设备的供电需求。 
　　
　　随着国内外高压直流相关标准的陆续发布和产业链的成熟,通信电源厂家将推出各种类型的336V直流电源及相关配套产品,相信336V高压直流电源供电方案将成为数据中心高效供电解决方案。 
　　
　　(4) 数据中心ICT设备336V直流供电支持情况
　　
　　①ICT设备336V直流供电原理
　　
　　目前ICT设备主要以交流供电为主,交流电源模块(PSU)主要有两种,ATX标准电源和SSI标准电源,其简化的电路拓扑结构如图3所示。交流220V输入先经过EMI滤波、整流、PFC电路,变换成380V左右的直流,然后再将380V直流经过DC/DC电路变换成12V直流,12V直流通过分压电路获得0.8～5.0V直流电压提供给ICT设备电子负载使用。
　　
　　对于采用交流电源模块供电的ICT设备,可以将其交流电源模块替换为336V直流电源模块完成直流化升级。336V直流电源模块的电路拓扑结构见图4。相比交流电源模块,省去了整流、PFC这些AC/DC电路,直接将336V直流经过DC/DC电路变换成12V直流,12V直流通过分压电路获得0.8～5.0V直流电压提供给ICT设备电子负载使用。因变换环节和电路的简化,336V直流电源模块比交流电源模块的可靠性、效率更高,成本更低。
　　
　　从以上拓扑结构图的对比可以看出,ICT设备交流电源模块和336V直流电源模块有以下共同点: 
　　
　　•ICT设备内部基础工作电压均为12V直流,通过分压电路获得0.8～5.0V直流电为电子负载供电。无论外部输入交流还是直流最后都需要转换成12V以下直流电压为电子负载供电。
　　
　　•DC/DC环节均备电气隔离 
　　
　　对ICT设备的电子负载来说,交流电源模块和336V直流电源模块输出电源要求相同,交流电源模块供电的ICT设备在更换电源模块后可以采用336V直流电源供电。 
　　
　　②现有ICT设备336V直流供电支持情况
　　
　　数据中心主流应用的设备有路由器、交换机(盒式交换机、框式交换机)、服务器(机架式服务器、刀片式服务器)、存储磁阵、防火墙设备等,这些设备中的大多数是采用交流电源模块供电,这些交流电源模块部分是可插拔的独立的模块,部分是固定安装在设备内部的独立模块。这些主流设备,大多数都可以通过将交流电源模块更换为直流电源模块的方式,支持336V直流供电应用。但目前的路由器、交换机等网络设备一般没有内置交流电源模块或者48V直流电源模块,不能通过更换电源模块的方式支持336V直流。设备内部的业务单板、控制单板等部件,也不能支持336V直流直接输入供电。因此,路由器、交换机等网络设备需要通过外置336V转48V直流电源框的方式来实现支持336V直流供电。未来,随着路由器设备供电架构的演进,也会出现内置336V直流电源模块的供电架构,直接支持336V直流供电。 
　　
　　以华为公司生产的ICT设备为例,数据中心ICT设备支持336V直流供电情况如表2所示。 
　　
　　3 锂电池应用
　　
　　锂电池是一种新型电池,目前主要应用在电动汽车领域,自2010年起,中国移动已经开始在一些移动通信基站和高压直流供电系统设备的测试系统中试用,探索中国移动引入锂电池的安全性、适用性和经济性。 
　　
　　(1)锂电池技术特点
　　
　　锂电池与传统铅酸电池相比,具有环境污染小、适用温度范围宽、循环寿命长、高温性能好、充电效率高、能量比高(占地面积小、重量轻)等优点。磷酸铁锂电池与传统铅酸电池对比分析如表3所示。 
　　
　　从表3对比分析来看,锂电池非常适合大电流短时间放电场合,因此对于高密度数据中心建议优先考虑配置锂电池,特别是与高压直流电源配合使用,供电结构简单,可靠性高,占用空间小,能*实现全分散供电结构的要求。
　　
　　(2)锂电池应用方案
　　
　　目前,在通信行业,锂电池产品主要以48V电池模块(由16节3.2V电芯组成)形式出现的,当与336V直流电源配合使用时,选择7个48V锂电池模块串联成336V锂电池组使用。 
　　
　　由于锂电池必须使用BMS(电池管理系统),且需要对每个3.2V单体进行监测和控制,以保证电池的一致性,但单一BMS管理100只以上的单体电池难度也很大。 
　　
　　针对此问题,我们提出了336V锂电池组双层管理模式,底层为单元BMS,对单个48V锂电池模块进行监测和管理;上层为系统BMS,综合处理底层7个BMS单元的监测信息和管理要求,同时与336V直流电源监控模块进行通信,来实现对336V锂电池组内部电芯进行管理,确保电池充放电的安全。 
　　
　　(3)锂电池产品成熟度
　　
　　目前国内外主要锂电池厂家(如LG、比亚迪、双登等)均研发生产出能够与336V直流电源系统配套的电池产品,并进行了与336V直流电源配合应用测试,从测试数据来看,高质量的锂电池能够在数据中心机房中安全使用。