Повышение надежности и сокращение затрат на обслуживание аккумуляторных батарей в центрах обработки данных. Подробнее о контроле и управлении аккумуляторных батарей (АКБ) в дата-центрах на сайте www.DCNT.ru

2. Применение технологий
MIDTRONICS для повышения
надежности и сокращения затрат
на обслуживание АКБ

3. Аккумуляторные батареи
Аккумуляторные батареи –
это основной элемент
системы гарантированного
электропитания, от состояния
которого зависит
работоспособность всей
системы в целом.

4. Применение аккумуляторов
Корпоративная связь и АСУ
ИБП в ЦОДах, серверных
и офисных площадках
Электроустановки на объектах
производственной
инфраструктуры

5. В основу работы свинцово-кислотной
аккумуляторной батареи положен известный
еще с 1858 г., и по сей день остающийся
практически неизменным, принцип двойной
сульфатации:

6. Наиболее часто встречающиеся проблемы с
аккумуляторными батареями (АКБ)
• сульфатация пластин, заключающаяся в
образовании крупных кристаллитов сульфата
свинца, который препятствует протеканию
обратимых токообразующих процессов;
• коррозия электродов, т.е. электрохимические
процессы окисления и растворения в электролите,
что вызывает осыпание материала токоотводов;
• слабая механическая прочность или плохое
сцепление активной массы с токоотводами, что
приводит к опаданию активной массы;
• оползание и осыпание активной массы
положительных электродов, связанное с
разрыхлением, нарушением однородности.

7. Сульфатация аккумулятора
Рис. 1 - Поверхность активной массы
нового положительного электрода при
увеличении в 500 раз
Рис. 2 - Поверхность
положительного электрода
после 6 месяцев хранения без
подзарядки

8. Сульфатация аккумулятора
Рис. 3 - Поверхность положительного электрода
после 2 лет хранения без подзарядки

9. Статистика отказов ИБП
Хорошо известно, что всего лишь 2% всех отказов ИБП связано
электроникой ИБП и неправильной настройкой,
Остальные 98% - это выход из строя АКБ
АКБ ИБП

10. Статистика отказов АКБ: причины
5%
произ. дефекты
25%
неправильное
применение или
эксплуатация
70% форс-мажор

11. Методы контроля АКБ по емкости
Внутренний тест ИБП, ЭПУ
Нагрузочное тестирование
Экспресс тестирование,
постоянный мониторинг

12. Методы контроля АКБ по емкости
«-» Отсутствует поэлементный
контроль, недостовер. данных
Нагрузочное тестирование
Экспресс тестирование,
постоянный мониторинг

13. Методы контроля АКБ по емкости
«-» Отсутствует поэлементный
контроль, недостовер. данных
«-» Высокая опасность, долго и
дорого
Экспресс тестирование,
постоянный мониторинг

14. Методы контроля АКБ по емкости
«-» Отсутствует поэлементный
контроль, недостовер. данных
«-» Высокая опасность, долго и
дорого
Какие технологии существуют?

15. Технология измерения проводимости
Технология
измерения
проводимости очень
похожа на УЗИ:
- Просто
- Достоверно
- Контроль
динамики
изменения

16. Связь остаточной емкости и проводимости
Проводимость
аккумуляторной батареи,
% остаточной емкости
измеряемая на низких 10
частотах (20-100 Hz), является 0
индикатором её состояния 95
% остаточной емкости
годности. 90
Проводимость 85
аккумуляторной батареи
80
коррелирует с результатами
теста на измерение емкости 130
% от опорной проводимости
методом нагрузочного 120
тестирования (корреляция >=
110
95 %)
100
Проводимость Проводимость
аккумуляторной батареи 90
является надежным 80
прогнозным показателем
окончания срока службы 10 20 30 40 50 60 70 80
90 100 Время жизни АКБ
аккумуляторной батареи.

17. Проводимость во времени
Динамика изменения
проводимости аккумуляторного
моноблока в течение всего срока
эксплуатации

18. Проводимость во времени
Проводимость, См
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

19. Проводимость во времени
Проводимость, См
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

20. Проводимость во времени
Проводимость, См
1400
1200
1000
70-75%
800
55-65%
600
400
200
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

21. Проводимость во времени: вариант 2
Проводимость, См
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

22. Проводимость во времени: вариант 2
Короткое замыкание
между пластинами
Проводимость, См
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

23. Проводимость во времени: вариант 3
Проводимость, См
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

24. Проводимость во времени: вариант 3
Потеря емкости
вследствие, например,
Проводимость, См сульфатации пластин
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

25. Опыт применения в ТЭК
Объект тестирования: ФСК ЕЭС ПС, г. Санкт-
Петербург
Дата: 26 ноября 2009 года
Тестируемые аккумуляторные батареи:
• Аккумуляторная батарея, 105 x 2В элементов
типа 4HOPzS 400

26. Опыт применения в ТЭК
Короткие замыкания внутри Низкая остаточная
элементов батареи емкость < 30%

27. Опыт применения в ТЭК
Короткие замыкания внутри
элементов батареи

28. Опыт применения в ТЭК
Короткие замыкания внутри
Остаточная емкость элементов батареи
менее 80%

29. Результат тестирования
Временные затраты:
• 10 секунд на один замер
• 1 час на группу АКБ состоящую из 105 элементов
Выявлено:
• 2 элемента с остаточной емкостью <80%: №91 и
№100
• 3 элемента с критически низкой остаточной
емкостью <30%: №16, №23, №32
• 4 внутренних замыкания батарейных элементов :
№3, №5, №75 и №96

30. Применяемое оборудование

31. Применяемое оборудование

32. Применяемое оборудование

33. CellGuard System – система мониторинга АКБ
• Беспроводной
интерфейс
• Клиент-серверная
архитектура
системы
• Использование
технологии
измерения
проводимости
Midtronics

34. CellGuard System – система мониторинга АКБ
• Проводимость
• Напряжение
• Температура
моноблока
• Сопротивление
перемычек
• Разрядные кривые

35. CellGuard System – система мониторинга АКБ
Основные элементы системы
мониторинга:
•Беспроводные сенсоры,
устанавливаемые на
тестируемые аккумуляторные
моноблоки. Номинал 2, 4, 6, 8, 6,
10, 12 и 16 В. Питание сенсоров
осуществляется от
контролируемых моноблоков.
•Модули VTC – сбор
температуры, напряжения всей
АКБ и тока.
•Модули сбора данных – BCU.
Осуществляют сбор данных по
беспроводному интерфейсу с
Архитектура CellGuard Systemсенсоров и от VTC
•Сервер сбора данных с
установленным ПО Celltraq

36. CellGuard System – система мониторинга АКБ

37. Пример применения

38. Достоинства предлагаемого решения
• Технология измерения полной проводимости
АКБ – это просто, быстро и безопасно
• Беспроводной интерфейс передачи данных
• Все оборудование сертифицировано и
внесено в госреестр средств измерений РФ
• Русифицированное оборудование и ПО
• Невысокая TCO системы CellGuard System и
тестеров
• Техническая и Сервисная поддержка 24/7/365
в России

39. Эффект от внедрения
Уменьшение операционных затрат на
обслуживание АКБ (просто, достоверно,
безопасно, искл. человеческого фактора)
Обеспечение безопасности энергоснабжения
(снижение рисков отказов и простоев)
Инструменты комплексного управления
парком АКБ (ввод, гарантия, утилизация)
 Способствует повышению энергетической
эффективности предприятия (ФЗ № 261-ФЗ от
3 ноября 2009 года)

40. Проект мониторинга АКБ Оператора Связи
• 17 городов РФ, 3 филиала, 1 компания, 1 система
• Более 4000 моноблоков (2,12В, емкостью до 3000Ач)
• 48В системы питания постоянного тока и ИБП (до 600В)

41. Статистика отказов АКБ: причины
Человеческий Гарантия,
фактор утилизация
5%
25%
произ. дефекты
неправильное
70% применение или
эксплуатация
форс-мажор

42. ROI: мониторинг 14 площадок ЦОД
Затраты, руб
45 000 000
40 000 000
35 000 000
30 000 000
25 000 000
Первоначальные вложения
20 000 000
15 000 000
10 000 000
5 000 000
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Время, год.

43. Ключевые клиенты SPP:
Telecommunications Electric Power Battery Suppliers
UPS Suppliers

44. Корпоративные клиенты Midtronics:
Transportation Division

45. СОТРУДНИЧЕСТВО:
Вендоры, Предприятия, Интеграторы
• Поставка решений по мониторингу АКБ
• Поставка тестеров АКБ
• Услуги по обслуживанию АКБ
Представительство в г.Екатеринбург:
ООО «А Энерго» - www.aenergo-ekb.ru
- Энергетическое обследование
- АСКУЭ, мониторинг инженерной инфраструкт.
- Тестеры и мониторинг АКБ и услуги по
обслуживанию/ тестированию АКБ

46. ВОПРОСЫ?
Михаил Кулигин
ЗАО «Логический Элемент» - официальное
торговое представительство MIDTRONICS в СНГ
www.logic-cell.ru
www.midtronics.ru