乌鲁木齐电压变送器，数据中心机房UPS电池在线监控系统探讨

关于你们想知道数据中心机房UPS电池在线监控系统探讨和乌鲁木齐电压变送器的一些题是怎么一回事吗？听小编为各位来详细的讲解吧！

周伯龙

安科瑞电气有限公司上海嘉定201801

一、简介

1.数据中心是用于集中存储服务器、磁盘阵列、交换机、防火墙等设备的基础设施。5G和移动互联网时代，随着“新基建”浪潮和信息化、智能化技术的快速发展，数据中心建设规模和数量不断增加。电池作为保证机房设备稳定运行的设备，其重要性和安全性越来越受到人们的关注。

数据中心电池通常串联形成电池组。同一组电池正常使用一段时间后，各个电芯之间的电压差逐渐增大，电池组的电压一致性提高。会逐渐恶化，如果不采取有效措施，这种差异会越来越大，整个电池组的容量可能会减少甚至报废。

2、电池也存在自放电，同一电池组中各个电芯的自放电电流值不同，会造成各个电芯的过充电或过放电，影响电池整体寿命。电池状态。

本文研究的数据中心机房电池在线监测系统采用单体电池监测模块、电池总电压监测模块和直流电流监测模块，实时采集各单体电池的电压、温度和内阻。它测定电池组的电压、充放电电流等，通过上述数据分析每个单体电池和电池组的健康状态，快速维护或更换放电次数异常的电池。

2系统设计

21系统架构设计

数据中心电池在线监控系统由监控中心设备和现场监控设备组成。系统组网结构如图1所示。

图1电池监控系统组网图

监控中心设备主要由数据库服务器、应用服务器、Web服务器、交换机和网管终端组成，能够接收、处理、存储和显示数据中心机房所有监控电池的实时数据并提供统计。重要参数及报警分析功能、用户管理功能、日志管理功能、安全管理功能等

现场监测设备主要由单体电池监测模块、电池组总电压监测模块、电流变送器和数据处理装置组成。

22系统安全设计

电池组总电压监测模块采用隔离设计，保证输入到数据采集处理装置的信号均为弱电安全电压，保证数据中心机房电池监测系统的安全可靠。单节电池监控模块和采集处理单元采用单级电气隔离电路设计，耐压高达2500Vac。采集处理单元与电源之间采用单级电气隔离电路设计，提供2500Vac高耐压。采集处理单元与上位机监控中心之间采用一级电气隔离电路，提供1000Vdc高耐压。

单个电池监控模块的电源输入端采用自恢复式电子保险，保证单个监控模块出现故障时不影响其他模块的正常工作。

3、监测电池内阻

31电池内阻特性

单体电池的监测指标主要包括电压、温度和内阻。即使电池容量降低后，电芯电压值也不会发生明显变化，但电芯内阻明显增大，因此内阻是反映电池容量和电池状态变化的重要指标。

传统电池监测模块仅采集电芯电压指标，无法准确反映电池健康状况。有必要对电池内阻进行监测，电池内阻的变化规律是维护单位更换电池的主要依据。

32电池内阻测量原理

测量电池内阻的方法有很多种，差异也比较大，常用的测量技术有交流注入法和直流放电法。采用交流注入法测量时，在电池正负极之间施加高频交流信号，测量由高频交流信号引起的电池正负极之间的电压变化。根据欧姆定律，可以计算出电池电压和内阻值。采用交流注入法测量电池内阻容易受到UPS充电器纹波电流及其他工频噪声源的干扰，部分设备无法在线测试电池。

直流放电法测量内阻的原理是对电池进行瞬时放电，测量电池正负极之间的电压变化。当负载设备断开和连接时，根据瞬时电压上升和电压下降，根据欧姆定律计算出电池的等效内阻。最初，由于A/D采样芯片的精度题，内阻测量时的瞬时放电电流通常达到30A以上，这对电池性能造成了一定的损害，也带来了一定的安全风险。A/D采集芯片和抗干扰技术的不断发展，使得精确测量电池中小至05mV的电压变化成为可能，电压分辨率较现有技术提高80%以上。同样要求内阻测量，精度高时，内阻放电电流可降低80，所以用小电流测量内阻时，电流一般可设置为5A左右。

33电池性能评估

与一般电阻不同，电池的内阻包括金属和化学部分，并受到制造工艺和材料差异的影响，即使使用相同的测量仪器，电池之间的内阻值也存在差异。是同一批次的。有时差异可以达到50或更多。采用交流法监测内阻时，由于电池内部电容的旁路效应，交流法测得的内阻比直流法小，内阻值也存在差异。虽然交流和直流测量方法不同，但它们是相同的。电池的内阻以相同的模式变化。因此，仅通过电池内阻的绝对值是无法判断电池性能的。

目前，国内尚无电池在线监测的标准或行业规范。IEEEStd1188-2005《电站阀控式铅酸蓄电池维护、测试和更换方法》规定，当单体电池内阻达到电池基准内阻值的1315倍时，容量降低至80%。额定值，并且电池即使仍然具有满足直流系统负载的电流容量，但退化速度也会增加。建议您更换电池。

综上所述，本文研究的数据中心机房电池在线监测系统记录了电池初始运行时的初始内阻值，作为电池的参考内阻值。系统将定期测量的内阻值与参考值进行比较，根据电池内阻值的变化幅度来评估电池性能。

4安科瑞电池监控系统介绍设备选型

41概述

安科瑞ABAT系列铅酸电池在线监测系统是一款在线电池监测产品，可以对失效铅酸电池进行预警和电池均衡，满足ANSI/TIA-942标准要求。

该系统具有监测电池电压、内阻、内部温度的功能，安装、维护、接入非常方便。系统主要由ABAT-S模块、ABAT-C模块和ABAT-M采集器组成，可通过采集器选择性配置报警和实时数据查询、参数设置、监控等进行组网。集中管理。

42系统网络

43软件介绍

5总结

本文设计的数据中心机房电池在线监测系统已在中国中铁集团多个调度楼信息机房和全国众多高铁车站信息主机房得到应用。-对机房电池组进行时间监控，当电池内阻增大并超过安全范围时，系统会自动显示报警信息，维护人员会迅速做出相应反应，隔离并更换电池。通过减容来提高数据中心机房的安全性和可靠性，确保电池组良好运行，防止停电后备用电源系统瘫痪。

图2乌鲁木齐铁路局调度楼信息机房应用效果图