Салом, дӯстон!
Баъди нашри макола Дар бораи хатарҳои ҳалли Li-Ion барои серверҳо ва марказҳои додаҳо шарҳҳои зиёде мавҷуданд. Аз ин рӯ, имрӯз мо кӯшиш хоҳем кард, ки фарқияти байни ҳалли саноатии литий барои UPS ва батарея дар гаҷети шумо чӣ гуна аст, шароити кори батареяҳо дар як утоқи сервер чӣ гуна фарқ мекунад, чаро дар телефони Li-Ion батарея давом намекунад бештар аз 2—3 сол бошад, дар маркази маълумот бошад, ин ракам то 10 сол ва бештар аз он зиёд мешавад. Чаро хатари сӯхтори литий дар як утоқи маркази додаҳо/серверҳо хеле кам аст.
Бале, садамаҳо бо батареяҳои UPS новобаста аз намуди дастгоҳи нигоҳдории энергия имконпазиранд, аммо афсона дар бораи "хатарҳои сӯхтор" -и маҳлулҳои литийии саноатӣ дуруст нест.
Охир, бисёриҳо инро дидаанд бо батареяи литий дар мошине, ки дар шоҳроҳ ҳаракат мекунад? Пас биёед бубинем, фаҳмем, муқоиса кунем...
Дар ин ҷо мо як ҳодисаи маъмулии худгармии беназорат, гурезиши гармии батареяи телефонро мебинем, ки боиси чунин ҳодиса гардид. Шумо мегӯед: ИН ҶО! Ин танҳо телефон аст, танҳо як одами девона дар утоқи сервер чунин чизе мегузорад!
Боварй дорам, ки пас аз омухтани ин материал хонанда нуктаи назари худро нисбат ба ин масъала дигар мекунад.
Вазъияти кунунӣ дар бозори маркази додаҳо
Ба касе пӯшида нест, ки сохтани маркази додаҳо як сармоягузории дарозмуддат аст. Як худи нархи тачхизоти инженерй метавонад 50 фоизи арзиши тамоми харочоти асосй бошад. Уфуқи баргардонидани он тақрибан 10-15 солро ташкил медиҳад. Табиист, ки хоҳиши кам кардани арзиши умумии моликият дар тамоми давраи ҳаёти маркази додаҳо вуҷуд дорад ва дар айни замон таҷҳизоти муҳандисии паймоне, ки барои бори боркаш ҳарчи бештар ҷойро холӣ мекунад.
Ҳалли оптималӣ ин итератсияи нави UPS-и саноатӣ дар асоси батареяҳои Li-Ion мебошад, ки кайҳо аз "бемориҳои кӯдакона" дар шакли хатари сӯхтор, алгоритмҳои нодурусти барқ ва разряди нодуруст халос шуда буданд ва миқдори зиёди механизмҳои муҳофизатиро ба даст овардаанд.
Бо афзоиши иқтидори таҷҳизоти ҳисоббарорӣ ва шабакавӣ, талабот ба UPS меафзояд. Дар баробари ин, талабот ба мӯҳлати хизмати батарея дар сурати мушкилот бо таъминоти мутамаркази барқ ва/ё нокомиҳо ҳангоми ба кор андохтани манбаи захиравии барқ дар ҳолати истифода/мавҷуд будани маҷмӯи генератори дизелӣ зиёд мешавад.
Ба назари мо, ду сабаби асосӣ вуҷуд дорад:
- Афзоиши босуръати ҳаҷми иттилооти коркард ва интиқолшаванда
Барои мисол, ки
захира ва коркард кардан лозим аст. - Афзоиши динамикаи сарфи энергияи электр. Сарфи назар аз тамоюли умумии кам кардани сарфи энергияи таҷҳизоти IT, кам кардани сарфи хоси энергияи ҷузъҳои электронӣ.
Графикаи истеъмоли энергияи танҳо як маркази иттилоотии амалиётӣ
Айнан ҳамин тамоюлро пешгӯиҳои бозори маълумот дар кишвари мо нишон медиҳанд.Мувофиқи сайт, шумораи умумии ҷойҳои ба истифода додашуда беш аз 20 ҳазорро ташкил медиҳад. “Теъдоди ҷойҳои рафӣ аз ҷониби 20 бузургтарин провайдерҳои хидматрасонии маркази додаҳо дар соли 2017 3% афзоиш ёфта, ба 22,4 ҳазор расид (маълумот то 1 октябр, 2017)," - гуфта мешавад дар гузориши CNews Analytics. Мувофиқи маълумоти агентиҳои машваратӣ, то соли 2021 шумораи ҷойҳо то 49 ҳазор афзоиш меёбад. Яъне, дар ду сол иқтидори воқеии маркази маълумот метавонад ду баробар афзоиш ёбад. Ин ба чӣ иртибот дорад? Пеш аз хама, бо афзоиши хачми ахборот: хам нигох дошта мешавад ва хам коркард мешавад.
Илова ба абрҳо, бозигарон рушди иқтидорҳои маркази додаҳо дар минтақаҳоро нуқтаи афзоиш медонанд: онҳо ягона сегменте мебошанд, ки дар он захира барои рушди тиҷорат мавҷуд аст. Тибқи маълумоти IKS-Consulting, дар соли 2016 минтақаҳо ҳамагӣ 10% тамоми захираҳои дар бозор пешниҳодшударо ташкил медоданд, дар ҳоле ки пойтахт ва вилояти Маскав 73% бозор ва Санкт-Петербург ва вилояти Ленинград 17% -ро ишғол кардаанд. Дар минтақаҳо норасоии захираҳои маркази додаҳо бо дараҷаи баланди таҳаммулпазирӣ ба хатогиҳо идома дорад.
Дар назар аст, ки то соли 2025 ҳаҷми умумии маълумот дар ҷаҳон нисбат ба соли 10 2016 маротиба афзоиш ёбад.
Бо вуҷуди ин, литий барои сервер ё маркази додаҳои UPS то чӣ андоза бехатар аст?
Камбудӣ: арзиши баланди маҳлулҳои Li-Ion.
Нархи батареяҳои литий-ион дар муқоиса бо ҳалли стандартӣ ҳоло ҳам баланд аст. Тибқи ҳисобҳои SE, хароҷоти ибтидоӣ барои UPS-ҳои пуриқтидори зиёда аз 100 кВА барои ҳалли Li-Ion 1,5 маротиба зиёдтар хоҳад буд, аммо дар ниҳоят сарфаи моликият 30-50% хоҳад буд. Агар мо бо комплекси харбию саноатии дигар мамлакатхо мукоиса кунем, пас дар ин чо хабар дар бораи ба кор андохта шудани бо батареяҳои Li-Ion. Аксар вақт, батареяҳои фосфати оҳании литий (LFP дар акс) бо сабаби арзонии нисбӣ ва бехатарии бештар дар чунин қарорҳо истифода мешаванд.
Дар мақола зикр шудааст, ки барои батареяҳои нави киштии зериобӣ 100 миллион доллар сарф шудааст, биёед кӯшиш кунем, ки онро ба арзишҳои дигар табдил диҳем...4,2 хаэор тонна дар зери об чой додани киштии зериобии Япония мебошад. Маблағи рӯизаминӣ - 2,95 ҳазор тонна. Чун коида 20—25 фоизи вазни киштиро аккумуляторхо ташкил медиханд. Аз ин чо кариб 740 тонна — аккумуляторхои сурбдориро мегирем. Минбаъд: массаи литий тақрибан 1/3 аз батареяҳои сурб-кислота -> 246 тонна литий аст. Дар 70 кВт/кг барои Li-Ion мо тақрибан 17 МВт-соат қувваи батареяро ба даст меорем. Ва фарки массаи аккумуляторхо такрибан 495 тоннаро ташкил медихад... Дар ин чо мо ба назар намегирем , ки ба хар як киштии зериобй 14,5 тонна нукра сарф мешавад ва арзиши он назар ба батареяхои сурбдори 4 баробар зиёд аст. Хотиррасон мекунам, ки аккумуляторхои ли-ионй акнун вобаста ба кувваи махлул назар ба VRLA хамагй 1,5—2 баробар киматтаранд.
Дар бораи япониҳо чӣ гуфтан мумкин аст? Онхо хеле дер ёд карданд, ки «сабук кардани киштй» 700 тонна тагьир ёфтани кобилияти бахрй ва устувории онро ба миён меорад... Ба онхо лозим омад, ки барои баргардондани таксими вазни конструктории киштй ба киштй ярок илова кунанд.
Батареяҳои литий-ионӣ низ нисбат ба батареяҳои сурбӣ камтар вазн доранд, бинобар ин тарҳи киштии зериобии Сорю барои нигоҳ доштани балласт ва устуворӣ то андозае аз нав тарҳрезӣ мешуд.
Дар Ҷопон ду намуди батареяҳои литий-ионӣ сохта шуда, ба ҳолати корӣ оварда шудаанд: оксиди литий-никел-кобальт-алюминий-оксиди (NCA) аз ҷониби GS Yuasa ва литий титанати (LTO) истеҳсоли Toshiba Corporation. Ба гуфтаи Кобаяши, нерӯҳои баҳрии Ҷопон аз батареяҳои NCA истифода хоҳанд кард, дар ҳоле ки ба Австралия батареяҳои LTO барои истифода дар киштиҳои зериобии Синфи Сорю дар як тендери ахир пешниҳод шудааст.
Бо донистани муносибати эҳтиромона ба бехатарӣ дар Сарзамини Офтоб, мо метавонем тахмин кунем, ки масъалаҳои бехатарии литий ҳал, озмуда ва сертификатсия шудаанд.
Хавф: хатари сӯхтор.
Ин аст, ки мо ҳадафи нашрро муайян хоҳем кард, зеро дар бораи бехатарии ин қарорҳо фикру ақидаҳои комилан мухолиф мавҷуданд. Аммо ин ҳама риторика аст, аммо дар бораи ҳалли мушаххаси саноатӣ чӣ гуфтан мумкин аст?
Мо дар мачлиси худ масъалахои бехатариро аллакай мухокима кардем , вале боз дар сари ин масъала таваккуф мекунем. Биёед ба расм муроҷиат кунем, ки сатҳи муҳофизати модул ва ҳуҷайраи LMO/NMC-и батареяи аз ҷониби Samsung SDI истеҳсолшуда ва ҳамчун як қисми Schneider Electric UPS истифодашаванда баррасӣ шудааст.
Равандҳои химиявӣ дар мақолаи корбар муҳокима карда шуданд . Биёед кӯшиш кунем, ки хатарҳои имконпазирро дар мавриди мушаххаси худ фаҳмем ва онҳоро бо муҳофизати бисёрсатҳи ҳуҷайраҳои Samsung SDI, ки ҷузъи ҷудонашавандаи rack-и тайёри Type G Li-Ion ҳамчун як қисми ҳалли ҳамаҷониба дар асоси Galaxy VM мебошанд, муқоиса кунем. .
Биёед бо диаграммаи умумии парвандаи хатарҳо ва сабабҳои сӯхтор дар ҳуҷайраи литий-ион оғоз кунем.
Дар зери спойлер шумо метавонед масъалаҳои назариявии хатари сӯхтори батареяҳои литий-ионӣ ва физикаи равандҳоро омӯзед.Диаграммаи блоки ибтидоии хатарҳо ва сабабҳои сӯхтор (Хавфи бехатарии) ҳуҷайраи литий-ион аз Солҳои 2018.
Азбаски вобаста ба сохтори кимиёвии ҳуҷайраи литий-ион дар хусусиятҳои гурези гармии ҳуҷайра фарқиятҳо мавҷуданд, дар ин ҷо мо ба раванди дар мақола тавсифшуда дар ҳуҷайраи литий-никель-кобальт-алюминий (дар асоси LiNiCoAIO2) тамаркуз хоҳем кард. ё NCA.
Раванди инкишофи садама дар ҳуҷайра метавонад ба се марҳила тақсим карда шавад:
- марҳилаи 1 (Оғоз). Кори муътадили хучайра дар вакте ки градиенти баландшавии харорат дар як дакика аз 0,2 дарача зиёд набошад ва худи харорати хучайра вобаста ба сохти химиявии хучайра аз 130—200 дарача зиёд набошад;
- марҳилаи 2, гармкунӣ (Шитоб). Дар ин марҳила ҳарорат баланд мешавад, градиенти ҳарорат босуръат меафзояд ва энергияи гармӣ фаъолона хориҷ мешавад. Умуман, ин раванд бо баровардани газҳо ҳамроҳӣ мекунад. Эволюцияи аз ҳад зиёди газ бояд тавассути кори клапани бехатарӣ ҷуброн карда шавад;
- марҳилаи 3, гурезаҳои гармӣ (Гуреза). Гарм кардани батарея зиёда аз 180-200 дараҷа. Дар ин ҳолат маводи катод ба реаксияи номутаносибӣ ворид шуда, оксигенро хориҷ мекунад. Ин сатҳи фирори гармӣ аст, зеро дар ин ҳолат метавонад омехтаи газҳои оташгиранда бо оксиген ба амал ояд, ки боиси сӯхтани стихиявӣ мегардад. Бо вуҷуди ин, ин раванд дар баъзе ҳолатҳо метавонад назорат карда шавад, хонед - вақте ки режими омилҳои беруна тағир меёбад, гурези гармӣ дар баъзе ҳолатҳо бидуни оқибатҳои марговар барои фазои атроф қатъ мешавад. Қобилият ва иҷрои худи ҳуҷайраи литий пас аз ин ҳодисаҳо ба назар гирифта намешавад.
Ҳарорати гармидиҳии гармӣ аз андозаи ҳуҷайра, тарҳи ҳуҷайра ва мавод вобаста аст. Ҳарорати гармидиҳӣ метавонад аз 130 то 200 дараҷа фарқ кунад. Вақти фирори гармӣ метавонад фарқ кунад ва аз дақиқаҳо, соатҳо ва ҳатто рӯзҳо фарқ кунад ...
Дар бораи ҳуҷайраҳои навъи LMO/NMC дар UPS-ҳои литий-ион чӣ гуфтан мумкин аст?
– Барои пешгирии тамоси анод бо электролит, ҳамчун қисми ҳуҷайра (SFL) қабати сафолӣ истифода мешавад. Ҳаракати ионҳои литий дар ҳарорати 130 дараҷа баста мешавад.
– Илова ба клапани вентилятсияи муҳофизатӣ, системаи муҳофизати аз ҳад зиёд пуркунии дастгоҳ (OSD) истифода мешавад, ки дар якҷоягӣ бо муҳофизаткунандаи дохилӣ кор мекунад ва ҳуҷайраи вайроншударо хомӯш мекунад ва аз расидан ба сатҳи хатарноки ҷараёни гармии фирор пешгирӣ мекунад. Ғайр аз он, системаи дохилии OSD пештар фаъол мешавад, вақте ки фишор ба 3,5 кгс / см2 мерасад, яъне нисфи камтар аз фишори ҷавобии клапани бехатарии ҳуҷайра.
Воқеан, сӯзишвории ҳуҷайра дар ҷараёнҳои аз 2500 А боло дар муддати на бештар аз 2 сония кор мекунад. Фарз мекунем, ки градиенти ҳарорат ба нишондиҳандаи 10 дараҷа C/дақ мерасад. Дар давоми 10 сония, ҳуҷайра вақт хоҳад дошт, ки дар ҳолати overclocking ба ҳарорати худ тақрибан 1,7 дараҷа илова кунад.
– Сепаратори сеқабата дар ҳуҷайра дар ҳолати пурборкунӣ гузариши ионҳои литийро ба аноди ҳуҷайра бозмедорад. Ҳарорати басташавӣ 250 дараҷа гарм аст.
Акнун биёед бубинем, ки мо бо ҳарорати ҳуҷайра чӣ дорем; Биёед муқоиса кунем, ки намудҳои гуногуни муҳофизат дар сатҳи ҳуҷайра дар кадом марҳилаҳо ба амал меоянд.
— Системаи OSD – 3,5+-0,1 кгс/см2 <= фишори беруна
Муҳофизати иловагӣ аз ҷараёнҳои аз ҳад зиёд.
— клапани бехатар 7,0+-1,0 кгс/см2 <= фишори беруна
- сӯзишворӣ дар дохили ҳуҷайра 2 сония дар 2500A (режими аз ҳад зиёд ҷорӣ)
Хавфи фирори гармии ҳуҷайра мустақиман аз дараҷа/сатҳи заряди ҳуҷайра вобаста аст, тафсилоти бештар дар ин ҷо...Биёед таъсири сатҳи заряди ҳуҷайраро дар заминаи хатарҳои гурези гармӣ баррасӣ кунем. Ҷадвали мувофиқати байни ҳарорати ҳуҷайра ва параметри SOC (Ҳолати заряд, дараҷаи заряди батарея) -ро дида мебароем.
Сатҳи пуркунии батарея ҳамчун фоиз чен карда мешавад ва нишон медиҳад, ки чӣ қадар миқдори умумии заряд дар батарея нигоҳ дошта мешавад. Дар ин ҳолат, мо режими пуркунии батареяро баррасӣ мекунем. Ба хулосае омадан мумкин аст, ки вобаста ба химияи ҳуҷайраи литий, батарея метавонад ҳангоми аз ҳад зиёд пур кардани барқ ба таври гуногун рафтор кунад ва ба фирори гармӣ ҳассосияти гуногун дошта бошад. Ин ба иқтидори гуногуни мушаххаси (A * h / грамм) намудҳои гуногуни ҳуҷайраҳои Li-Ion вобаста аст. Иќтидори хоси њуљайра њар ќадар зиёд бошад, њангоми пуркунии дубора гармї њамон ќадар тезтар хориљ мешавад.
Илова бар ин, дар 100% SOC, ноқилҳои кӯтоҳи беруна аксар вақт боиси фироршавии гармии ҳуҷайра мегардад. Аз тарафи дигар, вақте ки ҳуҷайра дар 80% SOC аст, ҳарорати максималии гармидиҳии ҳуҷайра ба боло ҳаракат мекунад. Ҳуҷайра ба шароити фавқулодда тобовартар мешавад.
Ниҳоят, барои 70% SOC, ноқилҳои кӯтоҳи беруна умуман боиси фироршавии гармӣ нашаванд. Яъне, хатари оташ задани ҳуҷайра ба таври назаррас коҳиш ёфтааст ва сенарияи эҳтимолӣ танҳо кори клапани бехатарии батареяи литий мебошад.
Илова бар ин, аз ҷадвал ба хулосае омадан мумкин аст, ки LFP (қаҷи бунафш)-и батарея одатан баландшавии якбораи ҳарорат дорад, яъне марҳилаи «гармшавӣ» бемаънӣ ба марҳилаи «гурези гармӣ» мегузарад ва устувории ин система барои аз ҳад зиёд пур кардан каме бадтар аст. Батареяҳои LMO, тавре ки мебинем, ҳангоми пуркунии барқ хусусияти гармидиҳии ҳамвортар доранд.
Муҳим: Вақте ки системаи OSD фаъол карда мешавад, ячейка ба гузариш аз нав барқарор карда мешавад. Ҳамин тариқ, шиддат дар раф кам мешавад, аммо он дар кор мемонад ва тавассути системаи BMS-и худи рейк ба системаи мониторинги UPS сигнал медиҳад. Дар ҳолати системаи классикии UPS бо батареяҳои VRLA, расиши кӯтоҳ ё шикаста дар дохили як батарея дар як сатр метавонад ба шикасти UPS дар маҷмӯъ ва аз даст додани кори таҷҳизоти IT оварда расонад.
Дар асоси гуфтаҳои боло, барои истифодаи маҳлулҳои литий дар UPS, хатарҳои зерин аҳамият доранд:
- Гурезиши гармии ҳуҷайра ё модул дар натиҷаи расиши кӯтоҳи беруна - якчанд сатҳи муҳофизат.
- Гурезиши гармии ҳуҷайра ё модул дар натиҷаи корношоямии дохилии батарея - якчанд сатҳи муҳофизат дар сатҳи ҳуҷайра ё модул.
- Аз ҳад зиёд пурборкунӣ - муҳофизат аз ҷониби BMS ва инчунин ҳама сатҳҳои муҳофизат барои раф, модул, ҳуҷайра.
- Зарари механикӣ ба ҳолати мо дахл надорад, хатари ҳодиса ночиз аст.
- Аз ҳад зиёд гарм шудани рейка ва ҳама батареяҳо (модулҳо, ҳуҷайраҳо). То 70-90 дараҷа ғайримуқаррарӣ. Агар ҳарорат дар утоқи насби UPS аз ин арзишҳо боло равад, ин маънои онро дорад, ки дар бино сӯхтор рух додааст. Дар шароити муқаррарии кори маркази додаҳо, хатари ҳодиса ночиз аст.
- Кам шудани мӯҳлати хизмати батарея дар ҳарорати баланди хона - кори дарозмуддат дар ҳарорати то 40 дараҷа бе камшавии назарраси мӯҳлати батарея иҷозат дода мешавад. Батареяҳои сурб ба ҳама гуна баландшавии ҳарорат хеле ҳассос буда, мӯҳлати боқимондаи онҳоро мутаносибан ба баландшавии ҳарорат кам мекунанд.
Биёед ба ҷадвали ҷараёни хатари садамаҳо бо батареяҳои литий-ионӣ дар маркази маълумоти мо, ҳолати истифодаи утоқи сервер назар андозем. Биёед диаграммаро каме содда кунем, зеро UPS-ҳои литийӣ дар шароити идеалӣ кор хоҳанд кард, агар мо шароити кори батареяҳои гаҷет, телефони шуморо муқоиса кунем.
ХУЛОСА: Батареяҳои махсуси литийӣ барои маркази додаҳо ва утоқҳои серверии UPS дорои сатҳи кофии муҳофизат аз ҳолатҳои фавқулодда мебошанд ва дар ҳалли ҳамаҷониба, миқдори зиёди дараҷаҳои муҳофизати гуногун ва таҷрибаи беш аз панҷ сол дар истифодаи ин қарорҳо ба мо имкон медиҳанд, ки дар бораи сатҳи баланди бехатарии технологияҳои нав. Дар байни чизҳои дигар, мо набояд фаромӯш кунем, ки кори батареяҳои литийӣ дар бахши мо ба шароити “гармхона” барои технологияҳои Li-Ion монанд аст: бар хилофи смартфони шумо дар ҷайби шумо, ҳеҷ кас батареяро дар маркази додаҳо намепартояд, аз ҳад зиёд гарм мешавад ва холӣ мекунад. ҳар рӯз, дар ҳолати буферӣ фаъолона истифода баред.
Шумо метавонед тафсилоти бештарро дарёфт кунед ва ҳалли мушаххасро бо истифодаи батареяҳои литий-ионӣ барои утоқи сервер ё маркази маълумот тавассути ирсоли дархост тавассути почтаи электронӣ муҳокима кунед , ё тавассути дархост дар вебсайти ширкат .
ТЕХНОЛОГИЯИ КУШОДА - ҳалли боэътимоди ҳамаҷонибаи пешвоёни ҷаҳонӣ, ки махсусан ба ҳадафҳо ва вазифаҳои шумо мутобиқ карда шудаанд.
Муаллиф: Куликов Олег
Муҳандиси пешбари конструктор
Шӯъбаи ҳалли интегратсия
Ширкати Open Technologies
Танҳо корбарони сабтиномшуда метавонанд дар пурсиш иштирок кунанд. , Лутфан.
Назари шумо дар бораи бехатарӣ ва татбиқи қарорҳои саноатӣ дар асоси технологияҳои Li-Ion чӣ гуна аст?
-
16,2%Хавфнок, худаш оташгиранда, дар ҳеҷ ҳолат ман онро дар утоқи сервери худ намегузорам.11
-
10,3%Ман ба ин манфиатдор нестам, аз ин рӯ мо давра ба давра батареяҳои классикиро иваз мекунем ва ҳама чиз хуб аст.7
-
16,2%Мо бояд дар бораи он фикр кунем, ки оё он метавонад бехатар ва умедбахш бошад.11
-
23,5%Ҷолиб аст, ман имкониятҳоро дида мебароям.16
-
13,2%Манфиатдор! Як маротиба сармоягузорӣ кунед - ва натарсед, ки тамоми маркази додаҳоро аз сабаби корношоямии як батареяи пешбар пур кунед.9
-
20,6%Ҷолиб! Афзалиятҳо аз нуқсонҳо ва хатарҳо зиёдтаранд.14
68 корбар овоз доданд. 25 корбар худдорӣ карданд.
Манбаъ: will.com