近年來，作為數據中心行業的主力軍，電信、聯通、移動相繼在全國各地進行數據中心布局；以BAT為首的互聯網企業，為了推進云服務戰略，也相繼在各地投資建設了大規模數據中心；另外第三方IDC服務商也正加快地域布局的節奏。相關統計表明，我國規劃在建數據中心共計246個，總設計機架數約為103萬個，總設計服務器規模約1326萬臺。

由中國IDC產業年度大典組委會主辦，中國IDC圈承辦的"未來簡史新紀元-2016 第十一屆中國IDC產業年度大典"于2016年12月20日-22日在北京國家會議隆重召開。

在首日的"攻城獅運維大賽初賽"上，來自IDC行業的工程師們要使用福祿克BT500蓄電池內阻分析儀和福祿克網絡 OptiFiber Pro OTDR光纖測試儀兩大神器進行蓄電池檢測以及光纖壞點檢測。

使用福祿克BT500蓄電池內阻測試儀測試蓄電池，單節電池3秒出結果。決賽的參賽者從儀器設置、測試、核實、最快僅用時43秒！使用福祿克網絡OptiFiber Pro OTDR進行光纖的壞點檢測及熔纖操作。

福祿克展臺

福祿克的展臺展示了可以應用在數據中心的儀表，包括福祿克Ti480紅外熱像儀、福祿克BT500蓄電池內阻分析儀、福祿克網絡OptiFiber Pro OTDR光纖測試儀等，很多工程師對這些產品產生了濃厚的興趣，福祿克的工作人員對大家的疑問進行耐心的講解。

福祿克BT500蓄電池內阻測試儀在數據中心的應用

眾所周知，可靠穩定的供電系統是數據中心穩定運行業務的基本要求，數據中心必須保證供電的連續性和供電系統的安全性，在數據中心的信息中心機房一般都會用到UPS不間斷電源作為重要的安全保障。

是什么造成UPS蓄電池不耐用？過熱？紋波？出廠就有暗疾？如何高效的識別、分析、判斷？您可信賴的測試工具專家——福祿克提供一整套數據中心解決方案，幫助您找出問題背后的真正原因。

1. 蓄電池的工作原理

數據中心常用的后備電池為鉛酸電池，一般包含電解液和至少兩個電極：正極一般由二氧化鉛制成 (PbO2) ，負極的材料一般為鉛(Pb)，電解液的成分為硫酸。從理論上來說，電池可以等效為一個包含阻抗、容抗和感抗的恒壓源。當電池容量下降時，電池內阻中的阻抗成分就會隨之上升。

2. 蓄電池的失效模式和原因

后備電池常見的實效模式有：漏液腐蝕、內部短路、極板硫化、殼體變形。當然，主要是由于自然老化引起的容量下降。加速蓄電池失效的原因也有很多種，常見的包括：環境溫度失控，極柱接線不良造成的局部高溫，過充過放，紋波，以及自然老化。

3. 蓄電池有什么測試標準可以了解其健康狀態？

IEEE Std 1188?- 2005是目前比較準確的閥控鉛酸蓄電池測試維護標準。其中定期測試的內容包括電壓、電流、內阻、紋波、溫度四大項，分月、季、年完成。具體如下表：

4. 為什么僅僅檢測電池的電壓不足以發現電池電池故障？

浮充電壓能夠反映充電器是否正常工作而不能反映電池的健康狀況。當電池容量下降時，浮充電壓由于受UPS充電機的控制，很可能仍然保持虛高。這就是為什么在很多情況下UPS的電壓顯示正常，而在停電后電池組卻快速掉電，無法放電。

然而，過低的浮充電壓可能意味著蓄電池存在短路的情況。某節電池上過高的浮充電壓可能是由于充電器需要補償電池組中某些浮充電壓過低的電池，從而保證整組電壓達到設定值。 電池的開路電壓（斷開充電機后的電壓）能夠一定程度上反映電池的容量狀態。但是從下圖可見，只有當電池容量嚴重下降時，開路電壓才會有明顯的變化。而電池內阻的變化則要快的多，在容量下降的中前期，內阻就會有明顯的升高。因此，內阻比電壓更早發現電池劣化。

5.放電測試和內阻測試缺一不可

5.1什么是電池容量？

普遍的一個概念是說電池的容量是印在電池殼體上的安時數(Ah)。那么這個官方的指標是什么含義呢？讓我們來看一看GNB 50G05的產品手冊：

50G05的"標稱容量"是104Ah，這個104Ah是指在8小時放電率下（也就是13A恒流放電條件下），經過8小時達到1.75V的截至電壓。 在產品手冊中的說明如下：

如上表所示，如果以6A恒流放電，該電池能夠放電20小時，那么電池的容量就是120Ah=6×20了么？

所以，電池的容量是在標準放電率（電池廠商規定）下的安時數。

5.2放電測試只有在嚴格測試標準下才能測得準確的測出電池的容量

5.3但放電測試經常不被采用的原因是因為實施困難，且有一定危險度

6.測紋波和溫度的必要性

什么是紋波？紋波是電池直流系統中的交流分量，頻率較高。往往是由UPS中的整流器、逆變器中的IGBT以及負載的諧波倒灌造成的。

紋波有什么害處？大部分電池廠商要求交流紋波電壓<0.5%的直流電壓。過高的紋波從兩個層面損害電池壽命：首先，過高的紋波相當于對電池進行快速不間斷的充放電，從而減少電池的循環次數（通常鉛酸電池的循環壽命是200-500次）。其次，過高的紋波可能造成電池內部溫度升高，而電池壽命和溫度呈反比關系，如下圖。

另一方面，過高的紋波電壓會產生紋波電流從而產生電池溫度升高和能量損耗溫度轉換率約為：4.6 W/m2/ °C。這對于節能型機房的理念也是背道而 馳的。如果電池連接片之間連接松動（特別是在更換電池后），也會造成極柱溫度升高。為什么Fluke500系列測紋波、測電池溫度更準？具備20KHz的高帶寬下的真有效值測試能力，精度更是達到0.1mV，一般低端萬用表由于帶寬不夠，是測不出來的。

F521直接測試極柱溫度，與電池內部的溫度更為接近，也符合IEEE的要求。相對于測試電池殼體溫度而言，會更準確。相對于點溫槍而言，F521的紅外探頭離極柱更近，發射角更小，因此會更準確。

7. 相關知識點

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