ली-आयन यूपीएस समय: आग का खतरा या भविष्य में एक सुरक्षित कदम?

नमस्कार दोस्तों!

लेख के प्रकाशन के बाद "यूपीएस और बैटरी सरणी: जहां स्थापित करने के लिए? हां रुको, सर्वर और डेटा केंद्रों के लिए ली-आयन समाधान के खतरों के बारे में कई टिप्पणियां थीं। इसलिए, आज हम यह पता लगाने की कोशिश करेंगे कि आपके गैजेट में बैटरी से यूपीएस के लिए औद्योगिक लिथियम समाधानों में क्या अंतर हैं, सर्वर रूम में बैटरी की स्थिति कैसे भिन्न होती है, क्यों बैटरी ली-आयन फोन में 2-3 साल से अधिक नहीं रहती है, और डेटा सेंटर में यह आंकड़ा बढ़ जाएगा 10 या अधिक वर्ष। डेटा सेंटर / सर्वर में लिथियम अग्नि का जोखिम कम से कम क्यों है।

हां, ऊर्जा भंडारण के प्रकार की परवाह किए बिना यूपीएस बैटरी पर दुर्घटनाएं संभव हैं, लेकिन लिथियम में औद्योगिक समाधान के "आग के खतरे" का मिथक सच नहीं है।

आखिरकार, कई लोगों ने हाईवे पर चलती कार में लिथियम बैटरी वाले फोन की आग से उस वीडियो को देखा है? तो, चलो देखते हैं, यह पता लगाने, तुलना करें ...

यहां हमें टेलीफोन बैटरी के अनियंत्रित स्व-हीटिंग, थर्मल त्वरण का एक विशिष्ट मामला दिखाई देता है, जिसके कारण ऐसी घटना हुई। तुम कहोगे: यहां! यह सिर्फ एक फोन है, केवल पागल इसे सर्वर रूम में रख सकता है!

मुझे यकीन है कि इस सामग्री का अध्ययन करने के बाद, पाठक इस मुद्दे पर अपना दृष्टिकोण बदल देगा।

डेटा सेंटर बाजार में वर्तमान स्थिति

यह कोई रहस्य नहीं है कि डेटा सेंटर का निर्माण दीर्घकालिक निवेश है। अकेले इंजीनियरिंग उपकरणों की कीमत सभी पूंजीगत लागतों का 50% हो सकती है। पेबैक क्षितिज लगभग 10-15 वर्ष है। स्वाभाविक रूप से, डेटा सेंटर के पूरे जीवन चक्र में स्वामित्व की कुल लागत को कम करने की इच्छा है, और साथ ही साथ कॉम्पैक्ट इंजीनियरिंग उपकरण के लिए, पेलोड के लिए जगह को यथासंभव मुक्त करना।

इष्टतम समाधान Li-Ion बैटरी पर आधारित एक नई पुनरावृत्ति का औद्योगिक यूपीएस है, जो लंबे समय से आग के खतरे, गलत चार्ज-डिस्चार्ज एल्गोरिदम के रूप में "बचपन की बीमारियों" से छुटकारा पा चुका है, और सुरक्षात्मक तंत्र के एक मेजबान के साथ उग आया है।

कंप्यूटिंग और नेटवर्क उपकरणों की शक्ति में वृद्धि के साथ, यूपीएस की मांग बढ़ रही है। इसी समय, डीजल जनरेटर सेट के आवेदन / उपलब्धता के मामले में बैकअप पावर स्रोत शुरू करने पर केंद्रीकृत बिजली आपूर्ति और / या विफलताओं के साथ समस्याओं की स्थिति में बैटरी जीवन के लिए आवश्यकताएं बढ़ जाती हैं।

हमारी राय में, मुख्य कारण दो हैं:

1. संसाधित और प्रेषित जानकारी की मात्रा में तीव्र वृद्धि
   उदाहरण के लिए, नए यात्री विमान बोइंग
   एक उड़ान में 787 ड्रीमलाइनर 500 गीगाबाइट से अधिक जानकारी उत्पन्न करता है
   बचाने और संसाधित करने की आवश्यकता है।
2. बिजली की खपत की गतिशीलता में वृद्धि। आईटी उपकरणों की ऊर्जा खपत को कम करने, इलेक्ट्रॉनिक घटकों की विशिष्ट ऊर्जा खपत को कम करने की सामान्य प्रवृत्ति के बावजूद।

पूर्वानुमानों के अनुसार, 2025 तक, 2016 की तुलना में दुनिया में डेटा की कुल मात्रा 10 गुना बढ़ जाएगी।

फिर भी, सर्वर या डेटा सेंटर UPS के लिए लिथियम कितना सुरक्षित है?

नुकसान: ली-आयन समाधान की उच्च लागत।

मानक समाधानों की तुलना में लिथियम आयन बैटरी की कीमत अभी भी अधिक है। एसई का अनुमान है कि ली-आयन समाधानों के लिए 100 केवीए से अधिक उच्च-शक्ति यूपीएस के लिए प्रारंभिक लागत 1.5 गुना अधिक होगी, लेकिन अंततः स्वामित्व की लागत 30-50% होगी। यदि हम अन्य देशों के सैन्य-औद्योगिक परिसर के साथ तुलना करते हैं, तो यहां ली-आयन बैटरी वाले एक जापानी पनडुब्बी की कमीशनिंग के बारे में खबर है। अक्सर, लिथियम-आयरन-फॉस्फेट बैटरी (फोटो-एलएफपी में) का उपयोग ऐसे समाधानों में किया जाता है क्योंकि उनके सापेक्ष सस्तेपन और अधिक सुरक्षा के कारण।


जोखिम: आग का खतरा।

यहाँ हम इसे प्रकाशन के उद्देश्य से सुलझाएंगे, क्योंकि इन समाधानों की सुरक्षा के बारे में राय का बहुत विरोध किया जाता है। लेकिन यह सभी गीत हैं, लेकिन ठोस औद्योगिक समाधान के बारे में क्या?

सुरक्षा मुद्दे जिन्हें हमने पहले ही अपने लेख में माना है, लेकिन एक बार फिर इस मुद्दे पर ध्यान केंद्रित करते हैं। आइए हम उस आंकड़े की ओर मुड़ते हैं, जहां सैमसंग एसडीआई बैटरी के मॉड्यूल और एलएमओ / एनएमसी मॉड्यूल के संरक्षण स्तर और श्नाइडर इलेक्ट्रिक यूपीएस में उपयोग किया जाता था।

लेडीएन के लेख में रासायनिक प्रक्रियाओं की समीक्षा की गई है कि लिथियम आयन बैटरी कैसे फट जाती है । आइए हमारे विशेष मामले में संभावित जोखिमों का पता लगाने और सैमसंग एसडीआई कोशिकाओं में बहु-स्तरीय सुरक्षा के साथ तुलना करने की कोशिश करें, जो कि एक व्यापक गैलेक्सी वीएम-आधारित समाधान के हिस्से के रूप में तैयार टाइप-जी ली-आयन रैक का हिस्सा हैं।

चलो एक लिथियम आयन सेल आग के जोखिम और कारणों के प्रवाह चार्ट के सामान्य मामले से शुरू करते हैं।


एक बड़ा? फोटो क्लिक करने योग्य है।


लिथियम आयन यूपीएस में LMO / NMC कोशिकाओं के बारे में क्या?


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- इलेक्ट्रोलाइट के साथ एनोड के संपर्क को रोकने के लिए, सेल (एसएफएल) में एक सिरेमिक परत का उपयोग किया जाता है। लिथियम आयनों की गति को अवरुद्ध करना 130 ° C पर होता है।

- सुरक्षात्मक वेंटिलेशन वाल्व के अलावा, एक ओवर चार्ज डिवाइस (ओएसडी) प्रणाली का उपयोग किया जाता है, एक आंतरिक फ्यूज के साथ मिलकर काम करता है और क्षतिग्रस्त सेल को डिस्कनेक्ट करता है, जिससे थर्मल त्वरण प्रक्रिया को खतरनाक मूल्यों तक पहुंचने से रोका जाता है। इसके अलावा, आंतरिक ओएसडी सिस्टम की ट्रिगरिंग पहले होगी, जब दबाव 3.5 kgf / cm2 तक पहुंच जाता है, अर्थात, सेल के सुरक्षात्मक वाल्व के दबाव जितना आधा होता है।

वैसे, सेल फ्यूज 2 सेकंड से अधिक नहीं के समय में 2500 ए से ऊपर धाराओं पर यात्रा करेगा। मान लीजिए कि एक तापमान ढाल 10 ° C / मिनट की रीडिंग तक पहुँच जाता है। 10 सेकंड में, सेल के पास अपने तापमान में लगभग 1.7 डिग्री जोड़ने का समय होगा, जबकि त्वरण मोड में।

- रिचार्ज मोड में सेल में एक तीन-परत विभाजक सेल आयनों को लिथियम आयनों के संक्रमण को रोक देगा। अवरुद्ध तापमान 250 डिग्री सेल्सियस है।



अब देखते हैं कि हमारे पास सेल तापमान के साथ क्या है; सेल स्तर पर विभिन्न प्रकार के संरक्षणों को किस स्तर पर ट्रिगर किया जाता है, इसकी तुलना करें।

- ओएसडी सिस्टम - 3.5 + -0.1 kgf / cm2 <= बाहरी दबाव
ओवरक्यूरेंट्स के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा।

- सुरक्षा वाल्व 7.0 + -1.0 kgf / cm2 <= बाहरी दबाव

- 2500A पर सेल 2 सेकंड के अंदर फ्यूज (अधिभार वर्तमान मोड)

महत्वपूर्ण: जब ओएसडी सिस्टम चालू हो जाता है, तो सेल बाईपास पर रीसेट हो जाता है। इस प्रकार, रैक पर वोल्टेज कम हो जाता है, लेकिन यह ऑपरेशन में बना रहता है और रैक के बीएमएस सिस्टम के माध्यम से यूपीएस मॉनिटरिंग सिस्टम को संकेत देता है। VRLA बैटरी के साथ एक क्लासिक यूपीएस प्रणाली के मामले में, एक शॉर्ट सर्किट या एक स्ट्रिंग में एक बैटरी में एक ब्रेक के कारण यूपीएस उपकरण की पूरी तरह से विफलता और नुकसान हो सकता है।

यूपीएस में लिथियम समाधान का उपयोग करने के मामले में पूर्वगामी के आधार पर, जोखिम प्रासंगिक बने रहते हैं:

1. सेल के थर्मल त्वरण, बाहरी दोष के परिणामस्वरूप मॉड्यूल - सुरक्षा के कई स्तर।
   
2. सेल की थर्मल त्वरण, आंतरिक बैटरी की खराबी के परिणामस्वरूप मॉड्यूल - सेल, मॉड्यूल के स्तर पर सुरक्षा के कई स्तर।
   
3. पुनर्भरण - बीएमएस प्लस, रैक, मॉड्यूल, सेल के संरक्षण के सभी स्तरों के माध्यम से सुरक्षा।
   
4. यांत्रिक क्षति हमारे मामले के लिए अप्रासंगिक है, घटना का जोखिम नगण्य है।
   
5. रैक और सभी बैटरी (मॉड्यूल, सेल) की ओवरहीटिंग। 70-90 डिग्री के लिए महत्वपूर्ण नहीं है। यदि यूपीएस इंस्टॉलेशन रूम में तापमान इन मूल्यों से ऊपर उठता है, तो यह पहले से ही इमारत में आग है। सामान्य डेटा सेंटर संचालन में, एक घटना का जोखिम नगण्य है।
   
6. ऊंचे कमरे के तापमान पर बैटरी जीवन कम हो जाता है - बैटरी जीवन में ध्यान देने योग्य कमी के बिना 40 डिग्री तक के तापमान पर निरंतर संचालन की अनुमति है। लीड बैटरी तापमान में किसी भी वृद्धि के लिए बहुत संवेदनशील होती हैं और तापमान में वृद्धि के अनुपात में उनके अवशिष्ट जीवन को कम करती हैं।
   
   

आइए डेटा सेंटर, सर्वर में हमारे उपयोग के मामले में लिथियम आयन बैटरी के साथ दुर्घटनाओं के जोखिम के प्रवाह चार्ट पर एक नज़र डालें। चलो सर्किट को थोड़ा सरल करते हैं, क्योंकि लिथियम यूपीएस आदर्श स्थितियों में संचालित किया जाएगा यदि हम आपके गैजेट, फोन में बैटरी की परिचालन स्थितियों की तुलना करते हैं।


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निष्कर्ष: यूपीएस डेटा सेंटर और सर्वर यूपीएस के लिए विशिष्ट लिथियम बैटरी में आपातकालीन स्थितियों के खिलाफ पर्याप्त स्तर की सुरक्षा है, और एकीकृत समाधान में विभिन्न सुरक्षा की डिग्री की बड़ी संख्या और इन समाधानों के संचालन में पांच साल से अधिक का अनुभव हमें नई प्रौद्योगिकियों के उच्च स्तर की सुरक्षा के बारे में बोलने की अनुमति देता है। अन्य बातों के अलावा, यह मत भूलो कि हमारे क्षेत्र में लिथियम बैटरी का संचालन ली-आयन प्रौद्योगिकियों के लिए "ग्रीनहाउस" स्थितियों की तरह दिखता है: आपकी जेब में स्मार्टफोन के विपरीत, कोई भी डेटा सेंटर में बैटरी को नहीं गिराएगा, इसे गर्म कर देगा, इसे हर दिन सक्रिय रूप से डिस्चार्ज करेगा। बफर मोड में उपयोग करें।

आप info@ot.ru पर अनुरोध भेजकर या कंपनी की वेबसाइट www.ot.ru पर अनुरोध करके अपने सर्वर या डेटा केंद्र के लिए लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करके एक विशिष्ट समाधान पर चर्चा कर सकते हैं।

खुली प्रौद्योगिकियों - दुनिया के नेताओं से विश्वसनीय एकीकृत समाधान, विशेष रूप से आपके लक्ष्यों और उद्देश्यों के लिए अनुकूलित।

लेखक: ओलेग कुलिकोव
लीड डिजाइन इंजीनियर
एकीकरण समाधान विभाग
ओपन टेक्नोलॉजी कंपनी