👌 💅🏿 😰 SmartLi حلول البطارية الذكية لوحدات UPS 👲🏿 👩🏼‍✈️ 👩🏼‍⚕️

في المقالة التالية من السلسلة المخصصة لمنتجات Huawei الجديدة ، سنتحدث عن كيف وجدت تقنياتنا الذكية تطبيقًا في إمدادات الطاقة غير المنقطعة بتصميم معياري وما هي فوائد استخدام بطاريات SmartLi lithium-ion.

قبل الانتقال مباشرةً إلى UPS الجديدة "الليثيوم" من النوع المعياري ، من المفيد أن نوضح أننا نوفر اليوم مجموعة كاملة من إمدادات الطاقة غير المنقطعة وأنظمة التبريد ، بالإضافة إلى عدد من حلول FusionModule المعقدة ، والتي سيتم ذكر الكثير منها أدناه. ينقسمون إلى عدة فئات.

بادئ ذي بدء ، تستحق إمدادات الطاقة غير المنقطعة الاهتمام. في Huawei ، يتم تقسيمها إلى فئتين: (أ) سلسلة UPS2000 ، مصممة للأحمال الصغيرة - من 1 إلى 20 كيلو فولت أمبير ؛ (ب) سلسلة UPS5000 ، المصممة للأحمال المتوسطة والثقيلة - من 25 (30) إلى 1600 كيلو فولت أمبير. تحتوي جميع وحدات UPS على طبولوجيا تحويل مزدوجة (على الإنترنت) ، أي أنها توفر أقصى حماية للحمل ضد أي انقطاع في الشبكة. تقليديا ، تعمل جميع أنظمة الطاقة غير المنقطعة من Huawei مع بطاريات حمض الرصاص (VRLA). منذ العام الماضي ، كانت الشركة تنتج حلولًا مع بطاريات الليثيوم أيون (SmartLi) لوحدات UPS UPS 5000 المعيارية (المزيد عنها لاحقًا). في الربع الثالث من عام 2020 ، سنبدأ في إنتاج UPS منخفض الطاقة مع بطاريات ليثيوم أيون.

علاوة على ذلك ، تتضمن مجموعة NetworkEnergy أجهزة توزيع الطاقة من النوع المثبت على الحامل ومستوى مركز البيانات ، والتي تتكون من خزانة طاقة واحدة أو أكثر. في فئة خاصة ، يبرز نظام المراقبة عنصرًا بعد عنصر لبطاريات حمض الرصاص التي تسمى iBattery.

هناك أيضًا حلول شاملة تتكون من العديد من المنتجات ، مثل UPS مع البطارية ، وأجهزة توزيع الطاقة ، ومكيفات الهواء الدقيقة ، وخزانات تكنولوجيا المعلومات ، وأنظمة عزل الممرات ، ونظام المراقبة. بالنسبة لمراكز البيانات الصغيرة نسبيًا (الخادم أو التحويل) ، تقدم Huawei حلولًا كاملة للتثبيت داخل الغرف المُجهزة: FusionModule500 (3-9 كيلو واط لحمل تكنولوجيا المعلومات) ، FusionModule800 (حتى 25 كيلو واط لحمل تكنولوجيا المعلومات) ، FusionModule2000 / 50000 (حتى 400 كيلووات لتكنولوجيا المعلومات) - الأحمال على الوحدة النمطية) ، حلول شاملة للموضع الخارجي (كجزء من مراكز بيانات الحاوية) - بدءًا من نموذج FusionModule1000-A الشامل الكل في واحد (حتى 54 كيلوواط لحمل تكنولوجيا المعلومات) وانتهاءً بـ FusionModule1000-B المصمم لمراكز البيانات الجاهزة تحت أي مهام.

من المهم أن نذكر نظام التبريد ، والذي يتضمن مكيفات هواء دقيقة ومتكاملة. تنقسم جميعها إلى مجموعتين - حسب نوع المبرد (الفريون أو الماء المبرد). يوجد حل مع التبريد غير المباشر لمركز البيانات - NetCol8000-E (FusionCol) ، والذي يوفر وضع تبريد مجاني وقدرة تبريد تصل إلى 400 كيلووات لكل وحدة.

يمكن الجمع بين جميع هذه الحلول باستخدام نظام المراقبة المركزية NetEco6000 DCIM ، والذي يمكن أن يتفاعل مع كل من طرازات Huawei المذكورة سابقًا ومع معدات الطرف الثالث باستخدام بروتوكولات SNMP أو Modbus القياسية.

دعنا نتحدث عن حلول Huawei megawatt-class ، الموحّدة تحت العلامة التجارية UPS5000-S (FusionPower). العديد من هذه الأنظمة تعمل بالفعل في مراكز البيانات لكبار العملاء الروس.

FusionPower5000 عائلة وحدات UPS عالية الطاقة

في العام الماضي ، أعلنا عن طرازات FusionPower5000 بقوة 1.2 و 1.6 ميجاوات (يسار ومركز التوضيح) مع وحدات طاقة 55 كيلو فولت أمبير. في عام 2020 ، تعتزم Huawei الإعلان عن نموذج بسعة 1.2 ميجاوات مع وحدات طاقة عند 100 كيلو فولت أمبير. لاحظ أن هذه الطاقة ستكون متاحة بنفس شكل عامل 3U عالية. ستكون وحدات UPS ذات 100 كيلو فولت أمبير متاحة للطلب في سبتمبر من هذا العام.

تذكر أيضًا أنه بالإضافة إلى الصور الموضحة ، توفر Huawei وحدات UPS وحدات 30 و 50 كيلو فولت أمبير.

باختصار حول هندسة FusionPower5000. يشمل الحل ما يصل إلى ثلاث خزائن مع وحدات طاقة 55 كيلو فولت أمبير. توجد مجازات ثابتة و يدوية في خزانات منفصلة ؛ توجد قواطع الدائرة ABB في رف منفصل ، مما يحمي خزائن الطاقة عن طريق الإدخال والإخراج. وبالتالي ، تقدم Huawei حلاً متكاملاً للغاية لأنظمة الطاقة غير المنقطعة ، وهو الأكثر إحكاما مقارنة بالأنظمة المنافسة.

في UPS قيد النظر ، يتم استخدام وحدات الطاقة بسعة 55 كيلو فولت أمبير ، وتبلغ الطاقة القصوى 1.2 أو 1.6 ميجا فولت أمبير ، اعتمادًا على التكوين. عامل الطاقة العاكس هو الوحدة. ويبلغ إجمالي طاقة الخرج النشطة للأنظمة 1.2 و 1.6 ميجاوات على التوالي.

تصل الكفاءة الاسمية للنظام إلى 97 ٪ ، وهذا موضوعي واحد من أفضل المؤشرات في الصناعة العالمية لوحدات UPS. وأهمية المعلمة ليست رسمية بأي شكل من الأشكال: مع مثل هذه القدرات ، تؤثر كل نسبة مئوية من عشرة بالمائة من الكفاءة بشكل مباشر على قيمة فواتير الكهرباء.

إذا كانت UPS بحاجة إلى التثبيت مع وجود الجدار الخلفي بالقرب من الحائط ، فمن المستحسن استخدام المجموعات الاختيارية مع خروج الهواء الساخن. تسمح أطقم بعرض 400 مم بالحفاظ على ظروف درجة الحرارة العادية لوحدة UPS ، باستثناء تكوين "ممر ساخن". وهذا يجعل من الممكن توفير مساحة أكبر لوضع UPS. ستكون المجموعة نفسها متاحة لأجهزة UPS ذات وحدات الطاقة 100 كيلو فولت أمبير.

الموثوقية من خلال التكرار والحماية

يوضح الرسم التوضيحي أعلاه كيفية توصيل وحدات الطاقة بنظام التحكم. لأغراض التكرار ، يجب أن يكون لكل UPS وحدتان للتحكم تستخدمان ناقلتين CAN للتواصل مع وحدات الطاقة والتجاوز الثابت. ونتيجة لذلك ، لن يؤدي فشل أي وحدة طاقة أو ناقل معلومات CAN إلى وقوع حادث أو إيقاف تشغيل UPS. تدعم وحدات الطاقة ووحدات التحكم الثابتة ووحدات التحكم التبديل السريع ، والذي يسمح لك بخدمة أو إصلاح UPS في أقرب وقت ممكن دون إشراك مهندسي خدمة البائعين.

تم تجهيز كل وحدة طاقة بمصهرات سريعة تعزلها تلقائيًا عن النظام الكلي في حالة وقوع حادث أو ماس كهربائى داخلي. في حالة وقوع حادث مع وحدة الطاقة نفسها (الخزانة) ، يتم تشغيل قواطع الدائرة الموضوعة في رف منفصل.

الموثوقية مع مراقبة iPower

جميع وحدات UPS من وحدات Huawei ، بما في ذلك الوحدات الأساسية ، مع وحدات طاقة 25 كيلووات ، مجهزة بنظام مراقبة iPower. وهي مسؤولة عن مراقبة تشغيل المراوح وعمر خدمة المكثفات. في وحدات UPS الكبيرة المتصلة بواسطة قضبان التوصيل ، يتلقى iPower معلومات إضافية من مستشعرات درجة الحرارة الموجودة عند تقاطعات بسبار.

إذا لزم الأمر - اختياريًا - تم تزويد UPS بنظام iBattery الذي يسمح لك بتنظيم مراقبة عنصر تلو الآخر لبطاريات حمض الرصاص في الوقت الفعلي. لذا ، فإن iBattery قادر على التحكم في درجة حرارة البطاريات ، وجهدها ، ومقاومتها الداخلية والمستوى الحالي للصفيف بأكمله. يتيح لك النظام توفير أموال كبيرة في الصيانة الدورية للبطارية.

تقنيات تحسين الكفاءة

أخيرًا وليس آخرًا ، توفر الكفاءة العالية لنظام UPS نظام إسبات ذكي. إذا تم الكشف عن مستوى تحميل منخفض ، يتم إيقاف تشغيل وحدات الطاقة الزائدة تلقائيًا ، وعندما يزيد الحمل ، يتم إعادة تشغيلها على مراحل. لذلك في أي مستوى حمل تقريبًا ، فإن UPS فعالة للغاية.

كما هو الحال في حلول الشركات الأخرى ، فإن Huawei UPS لديها وظيفة نقل الحمولة تلقائيًا من العاكس إلى تجاوز ثابت (وضع ECO) ، شريطة أن يكون مصدر طاقة الإدخال ضمن الحدود المقبولة. افتراضيًا ، لا يتم تنشيط هذا الوضع ، ولكن يمكن تمكينه بقرار المشغل. في هذه الحالة ، يتجاوز مؤشر الكفاءة 99٪.
لا يستغرق التبديل العكسي أكثر من 2 مللي ثانية.

ميزة أخرى لـ FusionPower5000 هي القدرة على توصيل أسلاك الإدخال والإخراج بسرعة باستخدام الحافلات القياسية ثلاثية المراحل. وبالتالي ، وفقًا لتقديراتنا ، من الممكن توفير ما يصل إلى 60٪ من الوقت المطلوب للتثبيت وبدء التشغيل.

هيكل خزانة البطارية

يمكن أن تعمل حلول FusionPower مع بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات ليثيوم أيون SmartLi. في الوقت الحالي ، تستخدم Huawei البطاريات المصنعة باستخدام تقنية LFP (LiFePO4) ، وهي واحدة من الأكثر أمانًا. سنبدي تحفظًا على أن Huawei لا تنتج خلايا بطارية بنفسها ، وتكلف بهذه العملية إلى مورد موثوق به.

خزانة بطارية قياسية بعرض 600 مم مجهزة بـ 16 وحدة بطارية (مجموعتان من ثماني وحدات). تبلغ السعة الإجمالية للخزانة بأكملها 80 Ah. جنبا إلى جنب معهم ، يتم تثبيت محول DC-DC ، وحدة تحكم ووحدة حماية هنا. آلة ABB الأوتوماتيكية تحمي النظام من التحميل الزائد والدوائر القصيرة. تم تجهيز وحدة التحكم بشاشة ملونة مقاس 7 بوصات على باب الخزانة ، حيث يتم عرض معلمات تشغيل النظام الحالية. يمكن دمج خزانات البطارية نفسها في صفائف متوازية تصل إلى ثماني قطع لزيادة سعة البطارية الإجمالية وعمر البطارية.

نظام BMS ثلاثي المستويات

يتم توفير موثوقية إضافية لحلول SmartLi من خلال نظام مراقبة متكامل ثلاثي المستويات.

يضمن المستوى الأول سلامة كل من وحدات البطارية. كل وحدة بطارية لديها وحدة تحكم خاصة بها. يتحكم في جهد كل خلية ، وكذلك درجة الحرارة داخل الوحدة. يتم نقل جميع المعلومات التي تم جمعها إلى وحدة تحكم الحامل المركزية (المستوى الثاني) ، حيث يتم عرضها أو إرسالها إلى مركز المراقبة عن بُعد. يقوم جهاز التحكم من المستوى الثاني أيضًا بتنفيذ عدد من الوظائف لإدارة وحدات البطارية ، والتي سيتم مناقشتها لاحقًا.

يسمح لك المستوى الثالث بالتحكم في العديد من الخزائن المزودة ببطاريات ليثيوم أيون من UPS نفسها وبمساعدة نظام مراقبة مركزي NetEco6000.

التحكم النشط في التوازن الحالي والتصميم المعياري

تستخدم حلول Huawei القائمة على خلايا بطارية ليثيوم أيون نظامًا نشطًا للتحكم في التوازن. بادئ ذي بدء ، من الضروري العمل المشترك لخزائن البطارية القديمة والجديدة أو وحدات البطارية المتصلة بالتوازي مع ناقل مشترك.

افترض أن العميل يستخدم SmartLi بالفعل. عندما يزيد الحمل ، من الضروري ضمان نفس المستوى من الاستقلالية ، الأمر الذي يتطلب توصيل خزانات بطارية إضافية أو تركيب وحدات بطارية إضافية. عند استخدام حزم البطارية القديمة والجديدة معًا ، سيتم تقليل عمر البطارية. من أجل تجنب مثل هذا السيناريو السلبي ، يتم استخدام التكنولوجيا الحاصلة على براءة اختراع لإدارة الرصيد الحالي.

لاحظ أن 16 وحدة بطارية مثبتة في خزانة واحدة لا تدعم التبديل السريع ، ولكن يمكن تغييرها عن طريق إيقاف تشغيل قاطع الدائرة. تنقسم السعة الكاملة للخزانة إلى مجموعتين من ثماني قطع. في كل مجموعة ، يُسمح بفشل وحدة بطارية واحدة.

علاوة على ذلك ، لا يتم إيقاف تشغيل خزانة البطارية: لا يوجد سوى انخفاض طفيف في وقت استقلالية الحمل المحتمل. في سيناريو الفشل الجزئي هذا ، يتم استخدام محول DC-DC لمعادلة الجهد عند خرج الخزانة.

ونتيجة لذلك ، لن يتطلب استبدال وحدة البطارية أي إجراءات فنية معقدة ، ولن يتصل بمهندسي البائع.

قارن أنظمة الإمداد بالطاقة لوحدات المراقبة في وحدات بطارية Huawei (يسار) مع حلول عدد من الشركات المصنعة الأخرى (يمين). الفرق الرئيسي بين نظامنا هو أن الإدخال الثاني لجهاز المراقبة يتم مباشرة من البطارية. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتطلب هذا الحل معدات تحويل خارجية.

خلايا فوسفات حديد الليثيوم الآمنة

يلخص الجدول أعلاه جميع الميزات المتأصلة في التقنيات الحديثة المختلفة لإنتاج بطاريات الليثيوم. البيانات مقدمة من APC. من السهل أن نرى أنه نظرًا لمجموعة من العوامل ، أصبح LiFePO4 الآن هو الحل الأكثر أمانًا ، والذي يختلف أيضًا في التكلفة المعتدلة.

إذا كنت تدرس صيغة شحن LiFePO4 ، فمن السهل أن تجد أن الأكسجين ، الذي يمكن أن يسبب حريقًا ، لا يتم إطلاقه في هذه العملية.

بطاريات LiFePO4 آمنة أيضًا للتأثيرات الميكانيكية. يمكنك معرفة المزيد عن الاختبارات التي أجراها خبراء المختبر الدولي المستقل TÜV على بطاريات من هذا النوع من فيديو قصير مدته سبع دقائق حول اختبار البطاريات المستخدمة في حلول SmartLi.

فوائد LiFePO4 عبر VRLA

من حيث خصائص الوزن والحجم ، تتجاوز خلايا أيونات الليثيوم في Huawei SmartLi VRLA بنسبة 60٪. مع مؤشرات الطاقة والاستقلالية المتساوية ، يتطلب وضع البطارية على أساس LiFePO4 مساحة أقل بثلاث مرات من تثبيت VRLA من فئة مماثلة. وزن النظام (الحمل على الأساس أو الأرضية) أقل أيضًا عدة مرات. يزن رف "الليثيوم" المجهز بالكامل حوالي 800 كجم ، في حين أن الخزانة التي تحتوي على بطاريات الرصاص الحمضية أثقل بثلاث مرات تقريبًا.

لصالح LiFePO4 ، حقيقة أنه ، لتحقيق نفس استقلالية البطارية ، يمكن استبدال بطاريات الرصاص الحمضية ، على سبيل المثال ، بسعة اسمية 800 Ah ، ببطاريات ليثيوم بسعة اسمية تبلغ 300 Ah فقط ، لصالح LiFePO4. يمكن للخلايا المستخدمة في أجهزة UPS UPS أن تتحمل ما يصل إلى 5 آلاف دورة تفريغ شحن عند تفريغ 50 ٪ وحتى 3 آلاف دورة في وضع تفريغ الشحن عند تفريغ 100 ٪. عمر بطارية LiFePO4 المعلن من قبل الشركة المصنعة هو 15 عامًا.

أخيرًا ، هواوي مستعدة لتقديم ضمان لمدة تصل إلى عشر سنوات لقرارها.

نظام إطفاء حريق مستوى مجلس الوزراء

تم تجهيز جميع خزانات بطارية Huawei التي تعمل مع بطاريات ليثيوم أيون بنظام إطفاء الحريق. يتم تثبيت وحدة مقابلة في كل خزانة ، تعمل على إشارة من جهاز استشعار درجة الحرارة أو الدخان. في حالة وجود إنذار ، يتم منع الاحتراق داخل الخزانة بواسطة عامل الإطفاء.

النظام غير مصمم لإخماد الحريق في جميع أنحاء الغرفة. بناءً على نتائج عدد من الاختبارات الناجحة ، تم تأكيد فعالية الحل من خلال شهادة السلامة من الحرائق في مختبر T laboratoryV.

ملاحظة صغيرة: نقدم أنظمة إطفاء الحريق في حالة غير معبأة ، ويتم تعبئة الغاز باستخدام FM200 ("Freon 227ea") بعد تركيب الخزانات في الغرفة.

القليل عن إنجازات Huawei في سوق UPS

ليست هذه هي السنة الأولى التي تظل فيها الشركة رائدة عالميًا في سوق وحدات UPS. وقد تحقق ذلك إلى حد كبير بفضل وجود العديد من مختبرات الأبحاث ، بما في ذلك خارج الصين ، والاستثمارات الكبيرة في تطوير التقنيات الجديدة ، بما في ذلك تحسين أنظمة إمدادات الطاقة غير المنقطعة.

من أجل تعزيز خط SmartLi بشكل أكثر نشاطًا في روسيا في عام 2020 ، فإن Huawei على استعداد لتقديم تكلفة حلول "ليثيوم أيون" بنفس المستوى كما هو الحال في حلول بطاريات الرصاص الحمضية. ونتيجة لذلك ، في نطاق الطاقة من 100 إلى 500 كيلو واط ، ومع فترة استقلالية بعشر دقائق ، تكلف أجهزة UPS من Huawei استنادًا إلى بطاريات SmartLi تكلفة أجهزة UPS التقليدية القائمة على VRLA ذات الخصائص المتشابهة ، والمجهزة بنظام تحكم من حيث العناصر.

في الوقت نفسه ، يتلقى العميل جميع المزايا المرتبطة باستخدام بطاريات LiFePO4 ، والتي نالت إعجاب العملاء الروس لشركة Huawei. كجزء من أحد المشاريع المنفذة في العام الماضي ، قامت شركة Huawei بالفعل بتسليم ونشر عدة أنظمة من فئة ميجاوات مزودة ببطاريات ليثيوم في الاتحاد الروسي. لذلك ، يتم تثبيتها في مكتب Sberbank الجديد بالقرب من مركز الأعمال "موسكو سيتي". تم تسليم عدد قليل من الأنظمة الأخرى بموجب عقد مع شركة روسية كبيرة في قطاع النفط والغاز.

جميع الأجهزة لديها شهادات EAC.

***

ولا تنسى العديد من ندواتنا عبر الإنترنت التي عقدت ليس فقط في قسم اللغة الروسية ، ولكن أيضًا على المستوى العالمي. قائمة ندوات عبر الإنترنت للأسابيع القادمة متاحة هنا .

SmartLi حلول البطارية الذكية لوحدات UPS