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SEMS系統(tǒng)的智能化管理，實現(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，長期使用，將帶來電池循環(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，這樣能夠為客戶帶來更經(jīng)濟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)備份時間的更長需求，但是，在當(dāng)前大數(shù)據(jù)運算，云端管理，5G通信等諸多高功率需求下，并聯(lián)不僅要解決時間的增長，也要解決功率的增長需求，安仕SEMS技術(shù)也實現(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)計和安全驗證
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，電池在使用過程中的過充，過放，外部短路等均可能導(dǎo)致電池?zé)崾Э?，一旦進入熱失控狀態(tài)，大量釋放的熱量會導(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，進而危害人身及財產(chǎn)安全。
為了解決電池?zé)崾Э貛淼娘L(fēng)險，首先，安仕科技不僅從內(nèi)部安全模塊控制設(shè)計， 固件安全設(shè)計，結(jié)構(gòu)材料前端研究，和熱失控狀態(tài)的二次保護處理，結(jié)合智能電源的安全管理技術(shù)，從設(shè)計上很好地解決了安全設(shè)計問題。其次，對外部電池供應(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期經(jīng)驗累積，匹配適合UPS環(huán)境應(yīng)用的動力電池。
另外，安仕科技也投入巨資建立了具有UL，TUV雙認(rèn)證的安全實驗室，也是中國首家獲得UL1973電池包資質(zhì)認(rèn)證的國內(nèi)企業(yè)。有實驗室的強力支撐，所有新產(chǎn)品經(jīng)過嚴(yán)格地設(shè)計驗證，安全驗證，場景應(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。
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)團隊依靠扎實的BMS技術(shù)儲備，豐富的研發(fā)經(jīng)驗，借助先進的熱分析和可靠性分析技術(shù)，經(jīng)過不到一年的研發(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，即將電池管理系統(tǒng)的所有功能集中在一個控制器里面，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，動能裝置，數(shù)據(jù)存儲及RTC模塊，保護模塊，反接檢測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，內(nèi)部設(shè)計緊湊簡潔，具有高絕緣、高耐壓等級，通過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，可以應(yīng)用于單相UPS及三相UPS系統(tǒng)，單個電池系統(tǒng)可以實現(xiàn)10KW級放電能力。多個電池系統(tǒng)支持并聯(lián)。傳統(tǒng)的并機方法是為了避免電池反灌電池對的電池的操作，需人為地將兩個電池充電到相同的電壓，再將電池進行并聯(lián)。安仕采用獨特的智能并聯(lián)方法，各個電池間不論電池新舊，容量差別大小，各個電池系統(tǒng)間通過CANBus通信的方式，不需要人工干涉，電池間自動進行平衡，獨立判定電池并級的條件，自動地實現(xiàn)并機， 有效地解決電池間不平衡引起的電流沖擊，以致對電池?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安全標(biāo)準(zhǔn)UL1973的鋰電池產(chǎn)品，市場占有率在全球性能源行業(yè)處于市場龍頭地位。
192V鐵鋰電池展示圖
鐵鋰電池在全球數(shù)據(jù)中心UPS單相機市場占有率示意圖
鐵鋰電池在全球數(shù)據(jù)中心UPS單相機市場示意圖
結(jié)束語：
根據(jù)目前市場數(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)驗證中，此高壓電池單系統(tǒng)最大可以支持兆瓦級放電能力，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，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)具有多級保護功能，設(shè)計上按照UL9540A標(biāo)準(zhǔn)進行，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，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：
[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的新方向，電子發(fā)燒友，2020-03-23
