😿 🤾 ⛺️ SmartLi Smart Battery Solutions untuk Modular UPS 🍡 🙄 👴🏿

Dalam posting berikutnya dari seri yang ditujukan untuk produk Huawei baru, kita akan berbicara tentang bagaimana teknologi pintar kami telah menemukan aplikasi dalam catu daya tanpa gangguan dengan desain modular dan apa manfaat menggunakan baterai lithium-ion SmartLi.

Sebelum pindah langsung ke "lithium" UPS tipe modular, ada baiknya menjelaskan bahwa hari ini kami menyediakan seluruh jajaran catu daya tak terputus, sistem pendingin, serta sejumlah solusi FusionModule yang kompleks, banyak di antaranya akan disebutkan di bawah ini. Mereka dibagi menjadi beberapa kelas.

Pertama-tama, pasokan listrik yang tidak pernah terputus patut mendapat perhatian. Di Huawei, mereka dibagi menjadi dua kategori: (a) seri UPS2000, dirancang untuk muatan kecil - dari 1 hingga 20 kVA; (B) seri UPS5000, dirancang untuk beban sedang dan berat - dari 25 (30) hingga 1600 kVA. Semua UPS memiliki topologi konversi ganda (on-line), yaitu, mereka memberikan perlindungan beban maksimum terhadap pemadaman jaringan apa pun. Secara tradisional, semua Huawei Uninterruptible Power Systems bekerja dengan baterai asam timbal (VRLA). Sejak tahun lalu, perusahaan telah menghasilkan solusi dengan baterai lithium-ion (SmartLi) untuk UPS modular seri UPS5000 (lebih lanjut tentang mereka nanti). Pada kuartal III 2020, kami akan mulai memproduksi UPS berdaya rendah dengan baterai lithium-ion.

Lebih lanjut, jangkauan NetworkEnergy mencakup perangkat distribusi daya dari tipe rack-mount dan tingkat pusat data, yang terdiri dari satu atau lebih kabinet daya. Dalam kategori khusus menonjol sistem elemen-demi-elemen untuk baterai asam timbal yang disebut iBattery.

Ada juga solusi komprehensif yang terdiri dari beberapa produk, seperti UPS dengan baterai, perangkat distribusi daya, pendingin udara presisi, kabinet IT, sistem isolasi koridor, sistem pemantauan. Untuk pusat data yang relatif kecil (server atau switching), Huawei menawarkan solusi lengkap untuk pemasangan di dalam ruang yang disiapkan: FusionModule500 (3–9 kW untuk beban IT), FusionModule800 (hingga 25 kW untuk beban IT), FusionModule2000 / 50000 (hingga 400 kW untuk IT -muatan pada modul), solusi komprehensif untuk penempatan eksternal (sebagai bagian dari pusat data kontainer) - dimulai dengan model all-in-one FusionModule1000-A standar (hingga 54 kW untuk beban IT) dan diakhiri dengan FusionModule1000-B yang dirancang untuk pusat data prefab di bawah tugas apa pun.

Penting untuk menyebutkan sistem pendingin, yang mencakup pendingin udara in-line dan kabinet. Semuanya dibagi menjadi dua kelompok - sesuai dengan jenis refrigeran (freon atau air dingin). Ada solusi dengan pendinginan tidak langsung dari pusat data - NetCol8000-E (FusionCol), yang menyediakan mode pendinginan-gratis dan memiliki kapasitas pendinginan hingga 400 kW per modul.

Semua solusi ini dapat dikombinasikan dengan menggunakan sistem pemantauan pusat NetEco6000 DCIM, yang dapat berinteraksi dengan model Huawei yang disebutkan sebelumnya dan dengan peralatan pihak ketiga menggunakan protokol SNMP atau Modbus standar.

Mari kita memikirkan solusi kelas megawatt Huawei, disatukan di bawah merek UPS5000-S (FusionPower). Beberapa sistem ini sudah beroperasi di pusat data pelanggan besar Rusia.

FusionPower5000 Keluarga UPS Modular Daya Tinggi

Tahun lalu, kami mengumumkan model FusionPower5000 dengan kapasitas 1,2 dan 1,6 MW (kiri dan tengah ilustrasi) dengan modul daya 55 kVA. Pada tahun 2020, Huawei bermaksud mengumumkan model dengan kapasitas 1,2 MW dengan modul daya pada 100 kVA. Perhatikan bahwa kekuatan ini akan tersedia dalam form factor yang sama tingginya 3U. UPS dengan modul 100 kVA akan tersedia untuk dipesan pada bulan September tahun ini.

Ingat juga bahwa selain gambar yang ditampilkan, Huawei memasok UPS modular dengan modul daya 30 dan 50 kVA.

Secara singkat tentang arsitektur FusionPower5000. Solusi ini mencakup hingga tiga kabinet dengan modul daya 55 kVA. Bypass statis dan manual terletak di kabinet terpisah, pemutus sirkuit ABB terletak di rak terpisah, melindungi kabinet listrik dengan input dan output. Dengan demikian, Huawei menawarkan solusi yang sangat terintegrasi untuk sistem daya tanpa gangguan, yang sejauh ini paling kompak dibandingkan dengan yang bersaing.

Dalam UPS yang dipertimbangkan, modul daya dengan kapasitas 55 kVA digunakan, dan daya maksimum 1,2 atau 1,6 MVA, tergantung pada konfigurasi. Faktor daya inverter adalah kesatuan. Total daya output aktif dari sistem adalah 1,2 dan 1,6 MW, masing-masing.

Efisiensi nominal sistem mencapai 97%, dan ini secara objektif merupakan salah satu indikator terbaik dalam industri global UPS modular. Dan signifikansi parameter sama sekali tidak formal: dengan kapasitas seperti itu, setiap sepuluh persen efisiensi secara langsung mempengaruhi nilai tagihan listrik.

Jika UPS perlu dipasang dengan dinding belakang dekat dengan dinding, disarankan untuk menggunakan kit opsional dengan outlet udara panas. Kit dengan lebar 400 mm memungkinkan mempertahankan kondisi suhu normal UPS, tidak termasuk pembentukan "koridor panas". Hal ini memungkinkan untuk lebih menghemat ruang untuk penempatan UPS. Kit yang sama akan tersedia untuk UPS dengan modul daya 100 kVA.

Keandalan melalui redundansi dan perlindungan

Ilustrasi di atas menunjukkan bagaimana modul daya terhubung ke sistem kontrol. Untuk tujuan redundansi, setiap UPS harus memiliki dua modul kontrol yang menggunakan dua bus CAN untuk berkomunikasi dengan modul daya dan bypass statis. Karena hal ini, kegagalan modul daya atau bus informasi CAN tidak akan menyebabkan kecelakaan atau penutupan UPS. Modul Daya, Modul Bypass Statis, dan Modul Kontrol mendukung Hot Swap, yang memungkinkan Anda untuk memperbaiki atau memperbaiki UPS sesegera mungkin tanpa keterlibatan insinyur layanan vendor.

Setiap modul daya dilengkapi dengan sekering cepat yang secara otomatis mengisolasinya dari sistem keseluruhan jika terjadi kecelakaan atau korsleting internal. Jika terjadi kecelakaan dengan unit daya itu sendiri (kabinet), pemutus sirkuit yang ditempatkan di rak terpisah ikut bermain.

Keandalan dengan iPower Monitoring

Semua UPS modular Huawei, termasuk yang dasar, dengan modul daya 25 kW, dilengkapi dengan sistem pemantauan iPower. Ini bertanggung jawab untuk memantau operasi kipas dan masa pakai kapasitor. Dalam UPS besar yang terhubung dengan busbar, iPower menerima informasi tambahan dari sensor suhu yang terletak di persimpangan busbar.

Jika perlu - secara opsional - UPS dilengkapi dengan sistem iBattery yang memungkinkan Anda mengatur pemantauan elemen-demi-baterai baterai timbal-asam secara real time. Jadi, iBattery dapat mengontrol suhu baterai, voltase, resistansi internal, dan level seluruh array saat ini. Sistem ini memungkinkan Anda menghemat uang untuk perawatan baterai secara berkala.

Teknologi Peningkatan Efisiensi

Last but not least, efisiensi tinggi dari UPS menyediakan sistem hibernasi yang cerdas. Jika level beban rendah terdeteksi, modul daya redundan dimatikan secara otomatis, dan ketika beban meningkat, modul-modul itu akan kembali beroperasi. Jadi pada hampir semua level beban, UPS sangat efisien.

Seperti dalam solusi perusahaan lain, Huawei Huawei memiliki fungsi mentransfer beban secara otomatis dari inverter ke bypass statis (mode ECO), asalkan catu daya input berada dalam batas yang dapat diterima. Secara default, mode ini tidak diaktifkan, tetapi dapat diaktifkan dengan keputusan operator. Dalam hal ini, indikator efisiensi melebihi 99%.
Perpindahan mundur tidak lebih dari 2 ms.

Keuntungan lain dari FusionPower5000 adalah kemampuan untuk dengan cepat menghubungkan kabel input dan output menggunakan bus tiga fase standar. Jadi, menurut perkiraan kami, dimungkinkan untuk menghemat hingga 60% dari waktu yang diperlukan untuk instalasi dan startup.

Arsitektur Lemari Baterai

Solusi FusionPower dapat bekerja dengan baterai lithium-ion timbal-asam dan SmartLi. Saat ini, Huawei menggunakan baterai yang diproduksi menggunakan teknologi LFP (LiFePO4), yang merupakan salah satu yang paling aman. Kami akan membuat reservasi bahwa Huawei sendiri tidak memproduksi sel baterai, mempercayakan proses ini kepada pemasok tepercaya.

Kabinet baterai standar dengan lebar 600 mm dilengkapi dengan 16 modul baterai (dua kelompok delapan modul). Kapasitas total seluruh kabinet adalah 80 Ah. Bersama mereka, konverter DC-DC, pengontrol dan unit perlindungan dipasang di sini. Mesin otomatis ABB melindungi sistem dari kelebihan beban dan korsleting. Pengontrol dilengkapi dengan layar warna tujuh inci pada pintu kabinet, tempat parameter operasi sistem saat ini ditampilkan. Lemari baterai sendiri dapat dikombinasikan dalam array paralel hingga delapan buah untuk meningkatkan kapasitas baterai secara keseluruhan dan masa pakai baterai.

Sistem BMS tiga tingkat

Keandalan tambahan untuk solusi SmartLi disediakan oleh sistem pemantauan tiga tingkat yang terintegrasi.

Tingkat pertama memastikan keamanan masing-masing modul baterai. Setiap modul baterai memiliki pengontrolnya sendiri. Ini mengontrol tegangan masing-masing sel, serta suhu di dalam modul. Semua informasi yang dikumpulkan ditransmisikan ke pengontrol rak pusat (tingkat kedua), dari tempat itu ditampilkan atau dikirim ke pusat pemantauan jarak jauh. Pengontrol tingkat kedua juga mengimplementasikan sejumlah fungsi untuk mengelola modul baterai, yang akan dibahas nanti.

Tingkat ketiga memungkinkan Anda untuk mengelola beberapa kabinet dengan baterai lithium-ion baik dari UPS itu sendiri, dan dengan bantuan sistem pemantauan terpusat NetEco6000.

Kontrol keseimbangan arus aktif dan desain modular

Solusi Huawei berdasarkan sel baterai lithium-ion menggunakan sistem kontrol keseimbangan arus aktif. Pertama-tama, perlu untuk pekerjaan bersama dari kabinet baterai lama dan baru atau modul baterai yang terhubung secara paralel ke bus umum.

Misalkan pelanggan sudah menggunakan SmartLi. Ketika beban meningkat, perlu untuk memastikan tingkat otonomi yang sama, yang membutuhkan koneksi kabinet baterai tambahan atau pemasangan modul baterai tambahan. Saat menggunakan paket baterai lama dan baru secara bersamaan, masa pakai baterai akan berkurang. Untuk menghindari skenario negatif seperti itu, teknologi yang dipatenkan untuk mengelola saldo saat ini digunakan.

Perhatikan bahwa 16 modul baterai yang dipasang dalam satu kabinet tidak mendukung pertukaran panas, tetapi dapat diubah dengan mematikan pemutus sirkuit. Seluruh kapasitas kabinet dibagi menjadi dua kelompok yang terdiri dari delapan bagian. Di setiap kelompok, kegagalan satu modul baterai diperbolehkan.

Selain itu, kabinet baterai tidak mati: hanya ada sedikit penurunan potensi waktu otonomi beban. Dalam skenario kegagalan parsial ini, konverter DC-DC digunakan untuk menyamakan tegangan pada keluaran kabinet.

Akibatnya, untuk mengganti modul baterai tidak akan memerlukan prosedur teknis yang rumit, atau memanggil insinyur vendor.

Bandingkan sistem catu daya dari modul pemantauan di modul baterai Huawei (kiri) dengan solusi dari sejumlah produsen lain (kanan). Perbedaan utama antara sistem kami adalah bahwa input kedua ke perangkat pemantauan dilakukan langsung dari baterai. Selain itu, solusi ini tidak memerlukan peralatan switching eksternal.

Sel Fosfat Besi Lithium Aman

Tabel di atas merangkum semua fitur yang melekat dalam berbagai teknologi modern untuk produksi baterai lithium. Data disediakan oleh APC. Mudah untuk melihat bahwa, karena kombinasi faktor, LiFePO4 sekarang merupakan solusi yang paling aman, yang, apalagi, berbeda dalam biaya moderat.

Jika Anda mempelajari rumus pengisian LiFePO4, mudah untuk menemukan bahwa oksigen, yang dapat menyebabkan kebakaran, tidak dilepaskan dalam proses.

Baterai LiFePO4 juga aman untuk dampak mekanis. Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang tes yang dilakukan oleh para ahli dari laboratorium internasional independen TÜV pada baterai jenis ini dari video pendek tujuh menit tentang pengujian baterai yang digunakan dalam solusi SmartLi kami.

Manfaat LiFePO4 dibandingkan VRLA

Dalam hal karakteristik berat dan ukuran, sel lithium-ion dari Huawei SmartLi melebihi VRLA sebesar 60%. Dengan indikator daya dan otonomi yang sama, menempatkan baterai berdasarkan LiFePO4 membutuhkan area tiga kali lebih sedikit daripada memasang VRLA dari kelas yang sama. Berat sistem (beban pada fondasi atau lantai) juga beberapa kali lebih sedikit. Rak "litium" yang lengkap memiliki berat sekitar 800 kg, sementara kabinet dengan baterai timbal-asam sekitar tiga kali lebih berat.

Dalam mendukung LiFePO4, fakta bahwa, untuk mencapai otonomi baterai yang sama, baterai timbal-asam, misalnya, dengan kapasitas nominal 800 Ah, dapat diganti dengan baterai lithium dengan kapasitas nominal hanya 300 Ah, mendukung LiFePO4. Sel-sel yang digunakan dalam Huawei Huawei dapat bertahan hingga 5 ribu siklus pengisian dan pemakaian pada pembuangan 50% dan hingga 3 ribu siklus dalam mode pengisian dan pemakaian pada pengisian 100%. Masa pakai baterai LiFePO4 yang diumumkan oleh pabrikan adalah 15 tahun.

Akhirnya, Huawei siap memberikan jaminan hingga sepuluh tahun untuk keputusannya.

Sistem pemadam kebakaran tingkat kabinet

Semua kabinet baterai Huawei yang bekerja dengan baterai lithium-ion dilengkapi dengan sistem pemadam kebakaran. Modul yang sesuai dipasang di setiap kabinet, bekerja pada sinyal dari sensor suhu atau asap. Jika terjadi alarm, pembakaran di dalam kabinet ditekan oleh agen pemadam.

Sistem ini tidak dirancang untuk memadamkan api di seluruh ruangan. Berdasarkan hasil sejumlah tes yang berhasil, efektivitas solusi dikonfirmasi oleh sertifikat keselamatan kebakaran laboratorium TÜV.

Sebuah komentar kecil: kami memberikan sistem pemadam kebakaran dalam kondisi tidak terisi, dan pengisian gas dengan FM200 ("Freon 227ea") dilakukan setelah pemasangan kabinet di dalam ruangan.

Sedikit tentang prestasi Huawei di pasar UPS

Ini bukan tahun pertama bahwa perusahaan tetap menjadi pemimpin dunia di pasar UPS modular. Ini sebagian besar dicapai berkat kehadiran beberapa laboratorium penelitian, termasuk di luar China, dan investasi yang cukup besar dalam pengembangan teknologi baru, termasuk peningkatan sistem pasokan daya yang tidak pernah terputus.

Untuk mempromosikan SmartLi-line secara lebih aktif di Rusia pada tahun 2020, Huawei siap untuk menyediakan biaya solusi "lithium-ion" pada tingkat yang sama seperti dalam kasus solusi dengan baterai timbal-asam. Akibatnya, dalam kisaran daya dari 100 hingga 500 kW dan dengan waktu otonomi sepuluh menit, UPS Huawei berdasarkan baterai SmartLi harganya sama seperti UPS tradisional berbasis VRLA dengan karakteristik serupa, dilengkapi dengan sistem kontrol elemen-bijaksana.

Pada saat yang sama, pelanggan menerima semua keuntungan yang terkait dengan penggunaan baterai LiFePO4, yang juga dihargai oleh pelanggan Rusia Huawei. Sebagai bagian dari salah satu proyek yang diimplementasikan tahun lalu, Huawei telah mengirim dan menggunakan beberapa sistem kelas megawatt dengan baterai lithium di Federasi Rusia. Jadi, mereka dipasang di kantor baru Sberbank di dekat pusat bisnis "Kota Moskow". Beberapa sistem lagi dikirim berdasarkan kontrak dengan perusahaan besar Rusia di sektor minyak dan gas.

Semua perangkat memiliki sertifikat EAC.

***

Dan jangan lupa tentang banyak webinar kami yang diadakan tidak hanya di segmen berbahasa Rusia, tetapi juga di tingkat global. Daftar webinar untuk minggu-minggu mendatang tersedia di sini .

SmartLi Smart Battery Solutions untuk Modular UPS