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目前,大多数UPS设备的功率逐渐提升,这也导致了设备的平均单机功率密度。据ASHRAE2预测,2014年国内数据中心平均单机功率密度大约为3.7KW,而**数据中单机柜功率密度大约6.5KW。UPS系统的功率密度的提升加重了系统的冷却性能和电池的功率性能的负担,蓄电池功率提升也为了适应当今UPS系统功率不断提升的需要,因此,高功率型蓄电池将成为未来UPS系统后备电源的必然选择。
加强运行值班人员培训,建立严格的蓄电池维护保养制度。在检查维护中,我们发现,相当数量的运行值班人员对直流系统,对蓄电池知识了解较少,这就给蓄电池正确的维护带来很多困难,针对这一情况,我们加强了对运行值班人员的培训,共分4 批,对所有运行值班人员进行了全面细致的培训;并且,制定了相应的蓄电池维修保养制度,通过制度约束和人员培训,增强运行值班人员责任心,减少因人为因素造成的蓄电池故障。
尽管电池厂商如此,有些UPS电池的设计(很多在线式)使电池承受一些额外的小电流,称为纹波电流。纹波电流是当电池连续地向逆变器供电时产生的,因为据能量守恒原理,逆变器必须有输入直流电才能产生交流输出。这样电池形成了小充放电周期,充放电电流的频率是UPS输出频率(50或60Hz)的两倍。
【板书】*二节 化学电源
一.化学电池
1.概念
2.类型
二.几种常见的化学电池
【讲述】一次电池的种类有:普通干电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池……现对碱性锌锰电池作一些简单介绍
1.引入碱性锌锰电池,引导学生分析、讨论其反应原理
【视频展示】碱性锌锰电池的构造
【提问】碱性锌锰电池的反应原理
【学生讨论交流】电反应:
负:Zn(s)+ 2OH-(aq) –2e- == Zn(OH)2(s)
正:2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e-==2MnOOH(s) + 2OH-(aq)
总反应:Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)==2MnOOH(s)+ Zn(OH)2(s)
【要求学生交流】碱性锌锰电池的主要的性能、使用范围,应用前景以及缺陷等方面的知识。
【汇报总结】优点:比普通电池性能好,它的比能量和可储存时间均由提高,适用于大电流和连续放电,是民用电池的升级换代产品。缺点:放电完了,不能再用
*锌银电池(纽扣电池)
负:Zn +2OH-–2e- ==ZnO+H2O
正:Ag2O + H2O+ 2e- == 2Ag + 2OH-
总反应:Zn+Ag2O ==ZnO+2Ag
【讲述】二次电池的种类有:铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……
2.引入蓄电池,引导学生分析、讨论其反应原理
【视频展示】铅蓄电池的构造
【提问】铅蓄电池电池的反应原理
【汇报交流】电反应:(放电时) 可以自发进行
负:Pb(s)+ SO42-(aq) – 2e- == PbSO4(s)
正:PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42-(aq)+ 2e- == PbSO4(s) + 2H2O(l)
总反应:Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)== 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
电反应:(充电时) 不能自发进行
阴:PbSO4(s)+ 2e- == Pb(s)+ SO42-(aq)
阳:PbSO4(s) + 2H2O(l) – 2e- == PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42-(aq)
总反应:2PbSO4(s) + 2H2O(l)== Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)
【要求学生讨论】蓄电池在应用中存在的优缺点。
【汇报总结】优点:电压稳定,使用方便,安全可靠,价格低廉,可多次重复使用。
缺点:比能量低,笨重,废弃电池污染环境
生:学生讨论交流形电池对环境造成的污染
展示资料幻灯片:
对自然环境威胁的五种物质:铬、镉、铜、铅、汞及对人类造成的危害;干电池的负材料:锌汞齐,1节1号干电池会使1 m2 的土地实效,而仅我国一年就生产各种电池上亿节。
生:学生相互交流上述各种电池的共同缺陷
随着三栋兖矿集团铁运处电网改造的顺利实施,大部分变电所直流系统蓄电池更换为免维护铅酸蓄电池,运行维护中重要的一点就是加强对蓄电池的管理,规范日常巡视、维护和保养行为,采用科学的方法延长其使用寿命,保证直流系统的安全稳定运行。
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