1. تستخدم استراتيجية شحن البطارية التي يتم التحكم فيها في الصمامات التي يتم التحكم فيها في السوق تقنية التحكم في المعالجات الدقيقة لدمج مزايا طرق الشحن المتعددة وتحقيق إدارة متعددة الأوضاع لبطاريات حمض الرصاص المحتملة التي تسيطر عليها الصمام. عندما يتم شحن البطارية بالكامل أثناء التشغيل العادي ، تدخل البطارية إلى مرحلة الشحن العائمة ، ويمكن للمحول تجاهل حمل الشحن في هذا الوقت ؛ في وضع التفريغ ، لا يقوم المحول بتحميل UPS ؛ وعندما يتم تفريغ UPS واستعادتها إلى Normal ، فإن UPS أول شحنات مع تيار ثابت ثم الجهد المستمر حتى يتم شحن البطارية بالكامل وتعود إلى الشحن العائم. عند حساب واختيارمحولتحميل ، مقدار الحمل الذي يجب حجزه لمرحلة شحن البطارية هو محور هذه الورقة.
2. تحليل تأثير عملية شحن البطارية على نموذج المحولات 2.1 استنادًا إلى التحليل ، يعتمد النموذج المعمول به في هذه الورقة على المعايير الوطنية ومتطلبات التصميم الهندسي ، ويدمج بيانات التشغيل لمراكز البيانات الفعلية. يحلل النموذج بالتفصيل اعتماد النظام على الظروف البيئية ومعلمات المعدات ، على النحو التالي: (1) شروط الاستخدام: لا يتجاوز الارتفاع 1 0 0 0M ، متوسط درجة الحرارة المحمولة السنوية لغرفة المحولات وغرفة UPS هو 28 درجة ، و 20 درجة ، وجميع الغرف محصنة مع AIR. (2) المحول: استخدم محول النوع الجاف مع عزل الصف 155 (و) ، وسعة 2500 كيلو فولت ، والجهد 10/0.4 كيلو فولت ، ووقت التعويذة ثابت 90 دقيقة. (3) UPS: استخدم ثلاث مدخلات وثلاثة مدخلات وثلاثة إخراج عالي التردد IGBT ، بسعة واحدة تبلغ 500 كيلو فولت أمبير وعامل طاقة الناتج 1. كل محول متصل بـ 6 UPSS ، ولا يتجاوز معدل التحميل الحد الأقصى 83.33 ٪. يتم تعيين تيار معادلة البطارية على 0.2C10. (4) البطارية: استخدم بطارية حمض الرصاص المختومة التي تنظم الصمام مع وقت احتياطي قدره 15 دقيقة. تم تجهيز كل UPS بـ 4 مجموعات من بطاريات 456V/135AH. تحت تصميم نظام إمدادات الطاقة والتوزيع ، يمكن للمحول أن يحمل حوالي 2379 كيلو واط من معدات المعلومات الإلكترونية ، ولا يوجد حمولة شحن البطارية مخصصة. عندما تكون مصادر الطاقة المزدوجة في مركز البيانات خارج السلطة في نفس الوقت ، يتم بدء مولد الديزل الاحتياطي. عند فشل محول واحد أو الخط العلوي في نظام 2N ، سيتحمل المحول الآخر جميع الأحمال ، بما في ذلك تحميل شحن البطارية. هذا الموقف هو أكثر حالة عمل غير مواتية لمعدل التحميل الأقصى للمحول ، وهو محور هذه الورقة. حساب تحميل المحول أثناء تشغيل تحميل الطوارئ
في هذا الوقت ، يصل معدل التحميل الأقصى للمحول إلى 129 ٪ ، وهو ما لا يتجاوز الحد بنسبة 150 ٪ المحدد في المعيار الوطني. هذه ليست سوى عملية عابرة. يتجلى التأثير والضرر الناجم عن عملية حمل الطوارئ للمحول بشكل رئيسي في جانبين: الأول هو أن ارتفاع درجة حرارة اللف هو مرتفع للغاية ، مما يسبب أضرارًا ميكانيكية ؛ والآخر هو أنه سيسرع الشيخوخة ويؤثر على عمر خدمة المحول. في ضوء الجانبين أعلاه ، يتمثل أحدهما في تحليل ما إذا كانت درجة حرارة النقطة الساخنة للف المحول تصل إلى أقصى حد عندما يكون المحول في تشغيل حمولة الطوارئ (لمحولات النوع الجاف مع درجة مقاومة الحرارة 155 (و) في نظام العزل الخاص به ، يكون الحد 180 درجة) ؛ والثاني هو حساب الحياة المفقودة خلال عملية حمل الطوارئ للمحول لتقييم ما إذا كان نموذج التصميم معقولًا.
2.2 تحليل تأثير عملية حمل الطوارئ المحول على ارتفاع درجة حرارة متعرج ، تستغرق مرحلة شحن معادلة البطارية حوالي 104 دقيقة. من الدقيقة 105 ، تدخل البطارية مرحلة الشحن العائمة. بعد ذلك ، يعمل المحول لفترة طويلة بمعدل تحميل قدره 100 ٪ ، أي وقت تشغيل تحميل الطوارئ الفعلي هو 104 دقيقة. يحدث أعلى معدل حمولة للمحول في الدقيقة 53 ، لكن أعلى درجة حرارة للاتعادة المحول يحدث في الدقيقة 87. بعد ذلك ، تتناقص درجة حرارة تعويذة المحول ببطء ، مما يشير إلى أن عملية ارتفاع درجة الحرارة في لف المحول بطيئة نسبيًا ، ومعدل ارتفاع درجة الحرارة أقل من معدل تغيير حمولة المحول. أعلى درجة حرارة متعرج خلال عملية الشحن بأكملها هي 170 درجة ، والتي لا تتجاوز قيمتها الحد البالغة 180 درجة. يوضح ما ورد أعلاه أن عملية شحن البطارية سيكون لها تأثير معين على ارتفاع درجة حرارة تعويذة المحول ، لكن هذا التأثير لن يتسبب بشكل مباشر في تلف ميكانيكي للمحول. يكمن المفتاح في كيفية الحد من ارتفاع درجة حرارة اللف حتى لا يتجاوز الحد الأقصى لها.
2.3 تحليل تأثير تشغيل حمل الطوارئ للمحول على حياته ، يعمل المحول لمدة 2 ساعة أثناء مرحلة شحن معادلة البطارية. يتم حساب معدل شيخوخة المحولات مع تفريغ في الدقيقة ، ويتم حساب المساحة الواقعة تحت منحنى معدل الشيخوخة. يمكن الحصول على أن فقدان الحياة الناجم عن تشغيل المحول في هذه الساعة هو 14.71 ساعة. مخطط تخطيطي لمنحنى معدل شيخوخة المحول 2H عندما يكون مصدر الطاقة المزدوج في مركز البيانات خارج الطاقة في نفس الوقت
في الواقع ، فإن احتمال انقطاع إمدادات الطاقة المزدوجة في نفس الوقت منخفض للغاية. تستخدم هذه الورقة حالة إمدادات الطاقة في التيار الكهربائي من الفئة الثالثة كنموذج (أي ، في المتوسط 4.5 انقطاع التيار الكهربائي في الشهر ، ومتوسط وقت فشل 8 ساعات في كل مرة) لحساب دورة الحياة الإجمالية للمحول ، ويفترض أنه بعد استعادة إمدادات الطاقة المزدوجة ، يعمل محول النظام 2N بشكل طبيعي في الوقت نفسه (ie ، يتم استرداد جميع المعدات والخطوط بشكل كامل إلى طبيعية. بعد استعادة التيار الكهربائي ، يكون معدل فقدان حياة المحول بطيئًا للغاية ، وخسارة حياته بعد 24 ساعة من العملية 36.5 0 h ، مما يعني 0.02 ٪ من إجمالي عمر محول 180 ، 000 h. إن فقدان الحياة السنوي للمحول المحسوب في ظل ظروف إمدادات الطاقة من ثلاث فئات هو 1971.15 ، مما يعني 1.22 ٪ من إجمالي عمر محول 180 ، 000 h. جدول حساب فقدان الحياة السنوي للمحول
يوضح التحليل الشامل أنه في ظل ظروف التيار الكهربائي من ثلاث فئات ، يمكن أن تصل الحياة النظرية للمحول في نظام 2N إلى 91.32 ساعة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن المحول يعمل بمعدل تحميل لا يزيد عن 50 ٪ لفترة طويلة ، وفقدان الحياة صغير. حتى لو كانت مصادر الطاقة المزدوجة خارج السلطة في نفس الوقت ، فإن الحياة النظرية لا تزال تصل إلى 13.51 ساعة. على الرغم من أن عوامل مثل الصيانة اليومية والدوائر القصيرة ستؤثر أيضًا على الحياة ، إلا أن تأثير شحن البطارية على عمر المحول يمكن التحكم فيه بشكل عام وفي نطاق مقبول.
3. الخلاصة: تنشئ هذه الورقة نموذجًا تحليليًا لنظام التكوين النموذجي لمركز بيانات الفئة A ، مع التركيز على تأثير شحن البطارية على ارتفاع درجة الحرارة وفقدان حياة لفائف المحولات. أظهرت الدراسات أنه في مراكز البيانات التي تحتوي على تكوين نظام 2N ، ليست هناك حاجة للنظر في تحميل شحن البطارية عند حساب تحميل المحول. تنطبق هذه الطريقة على جميع أنواع أنظمة إمداد الطاقة وأنظمة التوزيع. عند اختيار محول ، انتبه إلى النقاط الأربع التالية: ① الحفاظ على درجة حرارة محيطة منخفضة للتحكم في درجة حرارة النقطة الساخنة للف المحول ؛ ② عند تقديم العطاءات للمحولات الجافة من النوع ، يجب أن لا يقل عن 90 دقيقة من الوقت ؛ ③ تفضل UPS والبطاريات ذات السعة الكبيرة لتقليل عدد المجموعات المتوازية وتقليل حمل الشحن ؛ ④ في مواجهة إمدادات الطاقة غير المستقرة ، ينبغي أن تؤخذ تدابير مثل ضبط درجة حرارة الغرفة وتقليل تيار شحن البطارية لضمان التحكم في درجة حرارة لف المحولات وفقدان الحياة في نطاق آمن.
