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ups电源结合锂电池的应用可靠、高效、节能的供电解决方案
作者:伊顿UPS-伊顿UPS电源(中国)有限公司-伊顿电源 发布日期:2020-09-11 09:13

以半导体行业半导体的圆晶制造流程为例,最小的晶圆生产需要 20 分钟,这就意味着每个设备运行过程中断电,会导致至少 20 分钟的重启时间,刻蚀机则需要最长 4 小时的启动时间。怎么样保证设备的连贯性是半导体制造业中最大的挑战。
半导体行业需要 24 小时不间断运行,设备的用电量占据了半导体厂房用电量的 70% 以上,这为供电设备带来两大挑战:设备要保证可靠、高性能的长时间运转。电能设备需要 24 小时不间断供电,对整个供电系统的节能提出了更高的要求。怎样让供电系统的可运行寿命更持久,这有助于企业价值最大化。


伊顿ups电源一直关注着半导体行业的发展,在探究如何实现制造业绿色厂务的过程中,锂电池在 UPS 供电系统的应用是一个非常重要的技术突破。其可靠、高效、储能的核心特性,正在助力半导体企业厂务减少投资、简化运维,构建稳定的供电系统。
更好的环境适应性:相较于传统铅酸电池,锂电池的寿命是铅酸蓄电池的 2.4 倍以上,当环境温度升高时,锂电池的优势更加明显。在 40℃ 的环境中,将是铅酸电池的 3 倍左右。

更小、更轻便的解决方案:半导体厂房常常为 2-3 层结构,如何做好供电系统布局,需要对楼层的承重充分考虑。锂电池本身具有高密度、长寿命的特点,在空间布局以及系统应用方面带来了革命性的变化。以 450kVA UPS 为例,锂电池的占地面积约为铅酸电池的 1/3,节省了空间,锂电池通过密度的提升,可以有效的降低电池的重量,便于后期的操作与维护。
充电更快速:从充电角度看,锂电池的充电速率为铅酸电池的 10 倍左右,锂电池可以在短时间内快速将电容量扩充至 95% 以上,满足特殊型配电的要求。这对于制造企业在不同的应用区域、电网负荷、不同波动的情况下,快速提升电池组的容量至关重要。

伊顿电源推出磷酸锂铁电池解决方案,能够满足短时间备电要求。从放电特性来看,在相同环境下,磷酸锂铁电池采用 5C 放电,能够释放出 70% 的容量,是铅酸蓄电池的 5 倍。对于电池在供电系统运行的可靠性,磷酸锂铁电池从环境温度的适应性、运营时间、电池重量等方面能够提供更稳定的基准。从整个组装结构来看,磷酸锂铁电池不会出现像铅酸电池一样的泄露、漏液、硫化氢污染等现象。另外,磷酸锂铁电池还可以结合电池管理系统、电池模块进行监控与管理,提升系统的可靠性。

寿命测试及周期性寿命测试:
伊顿ups在推荐用户配置磷酸锂铁电池前,其解决方案与研发均通过了严苛的寿命测试,即加速的大电流循环放电测试。测试过程中至少保证 500 次以上的循环,在使用寿命上能够为客户提供可靠,稳定的保障。在相同的放电条件下,对比磷酸锂铁电池与铅酸电池性能。以某半导体厂房每年压降次数去推算其电池使用寿命,得出磷酸锂铁电池的寿命远远超过了铅酸电池,能够达到铅酸电池 3 倍以上的寿命周期。

发挥锂电池优势降低客户端的用电成本:
根据每天 24 小时运行的区间,以及用电最高值与最低值得出解决方案:①、储能系统在日常运行中,预留部分容量,在市电断电期间仍然为重要负荷提供后备电源。②、在电价低时为锂电池充电,在电价高时放电以平移高峰时段用电量,削峰填谷。③、在负荷高峰时段放电以避免用电量溢出。
 

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