安科瑞 王晶淼 Acrel-wjm

在數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)中，蓄電池作為關(guān)鍵應(yīng)急電源，承擔(dān)著在UPS斷電時(shí)維持IT設(shè)備持續(xù)運(yùn)行的重要功能。當(dāng)前，許多數(shù)據(jù)中心的蓄電池管理仍以人工巡檢為主，難以實(shí)時(shí)掌握單體電池的健康狀態(tài)，且易因內(nèi)阻升高、電壓異常等隱性故障導(dǎo)致備電失效。行業(yè)統(tǒng)計(jì)顯示，約37%的UPS斷電故障與蓄電池性能下降有關(guān)。安科瑞ABAT100系列蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測多項(xiàng)參數(shù)、提供預(yù)警提示與健康度評估，為蓄電池提供系統(tǒng)化的管理方案。

一、數(shù)據(jù)中心蓄電池管理面臨的主要問題

數(shù)據(jù)中心通常采用2N或N+1冗余蓄電池配置（如GB50174要求A級機(jī)房需監(jiān)測每節(jié)電池參數(shù)），實(shí)際運(yùn)維中存在以下常見問題：

隱性故障難以發(fā)現(xiàn)：蓄電池內(nèi)阻上升等問題在初期往往沒有明顯外在表現(xiàn)，依靠人工定期巡檢（如每季度測量電壓）難以及時(shí)識別，存在關(guān)鍵時(shí)刻突發(fā)故障的可能；

參數(shù)監(jiān)測不全：傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)一般僅監(jiān)測電池組總電壓，缺乏對單體電壓、溫度、內(nèi)阻等關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，難以準(zhǔn)確評估整組電池的實(shí)際狀態(tài)；

備電能力評估不足：無法實(shí)時(shí)獲取蓄電池的剩余容量（SOC）和健康狀態(tài)（SOH），難以預(yù)測實(shí)際備電時(shí)間，可能因容量不足導(dǎo)致IT設(shè)備中斷運(yùn)行；

人工運(yùn)維效率較低：大型數(shù)據(jù)中心蓄電池?cái)?shù)量可達(dá)數(shù)千節(jié)，人工巡檢工作量大、記錄易出現(xiàn)誤差，數(shù)據(jù)質(zhì)量受主觀因素影響；

合規(guī)性要求難以滿足：ANSI/TIA-942 Tier IV級數(shù)據(jù)中心要求對每節(jié)電池的溫度、電壓和內(nèi)阻進(jìn)行自動監(jiān)測，傳統(tǒng)管理方式較難符合該類標(biāo)準(zhǔn)。

二、ABAT100系列蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹

安科瑞ABAT100系列系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測、預(yù)警提示與運(yùn)維支持功能，遵循GB50174、ANSI/TIA-942等標(biāo)準(zhǔn)，采用“單體監(jiān)測—數(shù)據(jù)采集—平臺分析”架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的多參數(shù)監(jiān)測與管理。

（一）系統(tǒng)架構(gòu)與組成

感知層：單體電池監(jiān)測模塊

ABAT100-S模塊：每節(jié)電池配置一個(gè)，監(jiān)測單體電壓（支持2V/6V/12V電池）、負(fù)極溫度（-20~150℃，精度±1℃）及內(nèi)阻（精度±5%）。安裝時(shí)連接電池正負(fù)極；

ABAT100-C模塊：每組電池配置一個(gè)，配合霍爾傳感器（如AHKC-EKB 500A/5V）監(jiān)測充放電電流（精度0.5級）與環(huán)境溫度，有助于防止電池過充或過放。

傳輸層：數(shù)據(jù)匯集與傳輸

ABAT100-HS采集器：每120節(jié)電池配置一臺，匯總S與C模塊數(shù)據(jù)，支持電池狀態(tài)分析及RS485通訊；

智能網(wǎng)關(guān)（如ANET-2E4SM）：整合多臺HS采集器數(shù)據(jù)，通過Modbus-TCP/RTU協(xié)議上傳至監(jiān)控平臺，并可對接第三方動環(huán)系統(tǒng)。

應(yīng)用層：本地與遠(yuǎn)程監(jiān)控

本地觸摸屏（ATP007KT/ATP010KT）：配備7/10英寸觸控屏，顯示單體電池參數(shù)與提示信息，支持歷史數(shù)據(jù)查詢，至多接入6臺HS采集器；

AcrelEMS平臺：支持多組蓄電池遠(yuǎn)程監(jiān)控，計(jì)算SOC與SOH，生成能效報(bào)表與故障記錄，提供PC端與移動端訪問。

主要功能

多參數(shù)監(jiān)測：包括單體電壓、內(nèi)阻、溫度，組壓、電流及環(huán)境溫度；

預(yù)警提示：內(nèi)阻上升30%、電壓越限或溫度超限時(shí)，發(fā)出本地報(bào)警與平臺通知；

壽命趨勢評估：依據(jù)內(nèi)阻變化與循環(huán)次數(shù)提供電池健康狀態(tài)參考；

備電時(shí)間顯示：根據(jù)當(dāng)前負(fù)載與SOC顯示預(yù)估剩余時(shí)間；

數(shù)據(jù)記錄與導(dǎo)出：支持1年以上數(shù)據(jù)存儲與Excel格式導(dǎo)出。

（二）技術(shù)特點(diǎn)

兼容性強(qiáng)：支持主流鉛酸電池類型，適配2V/6V/12V等多種規(guī)格；

低功耗運(yùn)行：S模塊工作電流＜13mA，不影響電池浮充狀態(tài)；

安全設(shè)計(jì)：具備過壓與防反接保護(hù)，安裝時(shí)無需斷電；

符合標(biāo)準(zhǔn)：滿足GB50174 A級機(jī)房與ANSI/TIA-942 Tier IV標(biāo)準(zhǔn)中對蓄電池監(jiān)測的要求；

便于維護(hù)：支持遠(yuǎn)程設(shè)置與校準(zhǔn)，減少現(xiàn)場操作頻次。

三、項(xiàng)目案例——無錫某企業(yè)數(shù)據(jù)中心

?項(xiàng)目需求：2 組 UPS 帶 80 節(jié) 12V 鉛酸蓄電池，需實(shí)時(shí)掌握備電能力，滿足 IT 設(shè)備 15 分鐘后備時(shí)間要求；

?方案亮點(diǎn)：

a.配置 ABAT100-S-12 模塊 80 個(gè)、ABAT100-C 模塊 2 個(gè)、HS 采集器 1 個(gè)，搭配 ATP007KT 觸摸屏；

b.平臺實(shí)時(shí)計(jì)算 SOC 與備電時(shí)間，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)（如 IT 設(shè)備擴(kuò)容），自動更新備電時(shí)長，確保滿足設(shè)計(jì)要求；

c.每月生成電池健康報(bào)告，對比內(nèi)阻變化趨勢，提前識別劣化電池（如某節(jié)電池內(nèi)阻從 0.6mΩ 升至 0.8mΩ，觸發(fā)預(yù)警）。

審核編輯 黃宇