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現(xiàn)在，人類愈來愈關懷咱們賴以生存的地球了。改良情況，削減凈化，除探求新能源外，“節(jié)能”堪稱是最間接有用的方法？巳，由河南挪動洛陽分公司研發(fā)的“機房空折衷熱管智能聯(lián)動節(jié)制系統(tǒng)”被國度專利局付與適用新型專利。據(jù)悉，這將是一項可取代空調(diào)的一項節(jié)能新技巧。據(jù)介紹，該節(jié)制系統(tǒng)依據(jù)機房現(xiàn)實，優(yōu)化機房情況監(jiān)測點地位，在機房內(nèi)設置三個收集地區(qū)，分區(qū)裝置溫濕度收集模塊，依據(jù)機房溫濕度變更，及時監(jiān)測數(shù)據(jù)，取其平均值，經(jīng)由過程機房能源情況監(jiān)控系統(tǒng)，在滿意機房內(nèi)溫濕度請求的條件下，準確節(jié)制相鄰機房空調(diào)及熱管節(jié)能裝備的啟停，最大化地削減精密空調(diào)運轉(zhuǎn)時長，到達迷信、高效、平安、穩(wěn)固低落機房電能耗費的目標。該節(jié)制系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的寄托人工依據(jù)季候變更開啟、封閉機房空調(diào)的近況，與傳統(tǒng)的軟、硬聯(lián)動節(jié)制方法存在的軟件開發(fā)難度較大、周期長、輕易形成空調(diào)頻仍斷電啟動比擬，在有用延伸機房空調(diào)應用壽命、削減機房空調(diào)平安隱患的同時，可有用進步機房動環(huán)監(jiān)控利用率。測試數(shù)據(jù)表現(xiàn)，該技巧節(jié)電效率高、裝備運轉(zhuǎn)穩(wěn)固、保護事情量小，在聯(lián)動形式下全年平均節(jié)能率達30%以上。今朝，洛陽挪動共裝置機房熱管21臺、基站熱管304臺，每一年可勤儉電費收入近300萬元；每一年僅熱管一項可勤儉150多萬千克標準煤，削減近380萬千克二氧化碳排放，具備較好的經(jīng)濟效益和社會效益。自2008年展開“綠色行動計劃”事情以來，河南挪動洛陽分公司連續(xù)加大節(jié)能技巧創(chuàng)新和推行應用力度，勝利在全區(qū)基站引進熱管熱交換等節(jié)能新技巧16項，累計裝置3286站次；前后承當省、團體熱管和氫燃料電池等節(jié)能試點、科研名目12項，此中熱管空調(diào)、和磷酸鐵鋰電池等名目在天下推行，將經(jīng)濟、社會與情況義務融入企業(yè)戰(zhàn)略與運營運動，連續(xù)增進企業(yè)高效低成本運營。
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決勝中原：APC數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品線2012全國巡展挺進武漢
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7月6日，主題為“中國動力 驅(qū)動未來”的APC數(shù)據(jù)中心關鍵基礎設施產(chǎn)品線2012全國巡展抵達武漢，攜APC數(shù)據(jù)中心ＵＰＳ不間斷電源、蓄電池、精密配電、精密制冷、網(wǎng)絡服務器機柜、機房動力環(huán)境監(jiān)控六大產(chǎn)品線盛大召開武漢專場發(fā)布會，來自武漢及周邊地市的 、金融、通信、能源、交通、電力等行業(yè)用戶、分銷渠道、系統(tǒng)集成商、機房工程商等合作伙伴近400位嘉賓出席本次盛會，與APC研發(fā)及解決方案部門專家們共同分享了APC在數(shù)據(jù)中心安全供電及精密制冷方面的方案規(guī)劃、建設及運維理念和 技術。
隨著國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場的蓬勃發(fā)展及云計算市場的不斷成熟，各大行業(yè)及企業(yè)級IT用戶信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量與日俱增，系統(tǒng)的日益龐大和復雜，數(shù)據(jù)中心關鍵基礎設施承擔的責任和面臨的挑戰(zhàn)更加嚴峻，數(shù)據(jù)中心建設和運維正在經(jīng)歷一場前所未有的深刻變革。APC作為國內(nèi) 的綠色數(shù)據(jù)中心關鍵基礎設施全線產(chǎn)品提供商和整體解決方案供應商，多年來致力于數(shù)據(jù)中心關鍵基礎設施產(chǎn)品的研發(fā)及應用，為不同行業(yè)和規(guī)模的用戶傾力打造具有高可靠性、高可用性、高靈活性、高可維護性、高節(jié)能性等特性的解決方案，以此滿足用戶多樣化需求，全力支持用戶核心業(yè)務的安全不間斷開展。
通過此次巡展，APC公司希望能進一步加強與武漢及周邊地區(qū)行業(yè)數(shù)據(jù)中心客戶和渠道合作伙伴之間的溝通交流，協(xié)力用戶構建新一代的數(shù)據(jù)中心關鍵基礎設施解決方案，提升渠道合作伙伴的市場競爭力，最終形成與用戶和合作伙伴之間的共贏局面。
出席本次巡展并為大會致辭的APC公司國內(nèi)營銷中心副總經(jīng)理張燕女士表示：近年來，隨著國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場的蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)中心安全供電問題也面臨更大的風險和挑戰(zhàn)，以供配電系統(tǒng)為核心的數(shù)據(jù)中心安全用電方案優(yōu)化建設，受到越來越多用戶的重視。APC作為國內(nèi)本土ＵＰＳ廠商中率先通過完全自主研發(fā)途徑實現(xiàn)同時擁有ＵＰＳ不間斷電源、蓄電池、精密配電、精密制冷、網(wǎng)絡服務器機柜、機房動力環(huán)境監(jiān)控六大產(chǎn)品線的旗艦品牌廠商，希望通過基于同一品牌產(chǎn)品下的整體解決方案，更有效提高用戶數(shù)據(jù)中心動力環(huán)境系統(tǒng)的可靠性和可用性，并在降低用戶選型、采購、工程管理方的整體成本方面，為用戶和渠道伙伴創(chuàng)造更多的價值。也希望通過2012大規(guī)模巡展，把APC 的產(chǎn)品和方案優(yōu)勢，分享給各大區(qū)中心城市及二、三線城市的渠道和行業(yè)市場用戶，進一步鞏固APC作為數(shù)據(jù)中心及未來云計算市場上“中國動力”標志性 品牌地位。
據(jù)悉，本站巡展圓滿結束之后，APC2012數(shù)據(jù)中心關鍵基礎設施產(chǎn)品線全國巡展活動還將陸續(xù)登陸沈陽、成都、西安、廣州、南京、北京等其他核心城市，與全國各大區(qū)域用戶及渠道合作伙伴共同分享和見證APC數(shù)據(jù)中心解決方案之非凡價值。
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隨著科技進步與社會發(fā)展，象手機、筆記本電腦、MP3播放器、PDA、掌上游戲機、數(shù)碼攝像機等便攜式設備已越來越普及，這類產(chǎn)品中有許多是采用鋰離子電池供電，而由于鋰離子電池的特性與其它可充電電池不同，內(nèi)部通常都帶有一塊電路板，不少人對該電路的作用不了解，本文將對鋰離子電池的特點及其保護電路工作原理進行闡述。
鋰電池分為一次電池和二次電池兩類，目前在部分耗電量較低的便攜式電子產(chǎn)品中主要使用不可充電的一次鋰電池，而在筆記本電腦、手機、PDA、數(shù)碼相機等耗電量較大的電子產(chǎn)品中則使用可充電的二次電池，即鋰離子電池。與鎳鎘和鎳氫電池相比，鋰離子電池具備以下幾個優(yōu)點：
1、電壓高，單節(jié)鋰離子電池的電壓可達到3.6V，遠高于鎳鎘和鎳氫電池的1.2V 電壓。
2、容量密度大，其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.5-2.5 倍。
3、荷電保持能力強（即自放電小），在放置很長時間后其容量損失也很小。 4、壽命長，正常使用其循環(huán)壽命可達到500 次以上。
5、沒有記憶效應，在充電前不必將剩余電量放空，使用方便。
由于鋰離子電池的化學特性，在正常使用過程中，其內(nèi)部進行電能與化學能相互轉(zhuǎn)化的化學正反應，但在某些條件下，如對其過充電、過放電和過電流將會導致電池內(nèi)部發(fā)生化學副反應,該副反應加劇后，會嚴重影響電池的性能與使用壽命，并可能產(chǎn)生大量氣體，使電池內(nèi)部壓力迅速增大后爆炸而導致安全問題，因此所有的鋰離子電池都需要一個保護電路，用于對電池的充、放電狀態(tài)進行有效監(jiān)測，并在某些條件下關斷充、放電回路以防止對電池發(fā)生損害。
下頁中的電路圖為一個典型的鋰離子電池保護電路原理圖。
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如圖中所示，該保護回路由兩個MOSFET（V1、V2）和一個控制IC（N1）外加一些阻容元件構成。控制IC負責監(jiān)測電池電壓與回路電流，并控制兩個MOSFET的柵極，MOSFET在電路中起開關作用，分別控制著充電回路與放電回路的導通與關斷，C3為延時電容，該電路具有過充電保護、過放電保護、過電流保護與短路保護功能，其工作原理分析如下：
1、 正常狀態(tài)
在正常狀態(tài)下電路中N1 的“CO”與“DO”腳都輸出高電壓，兩個MOSFET 都處于導通狀態(tài)，電池可以自由地進行充電和放電，由于MOSFET 的導通阻抗很小，通常小于30 毫歐，因此其導通電阻對電路的性能影響很小。此狀態(tài)下保護電路的消耗電流為μA 級，通常小于7 μA。
2、 過充電保護
鋰離子電池要求的充電方式為恒流/ 恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電過程，電壓會上升到4.2V(根據(jù)正極材料不同，有的電池要求恒壓值為4.1V)，轉(zhuǎn)為恒壓充電，直至電流越來越小。電池在被充電過程中，如果充電器電路失去控制，會使電池電壓超過4.2V后繼續(xù)恒流充電，此時電池電壓仍會繼續(xù)上升，當電池電壓被充電至超過4.3V 時，電池的化學副反應將加劇，會導致電池損壞或出現(xiàn)安全問題。
在帶有保護電路的電池中，當控制IC檢測到電池電壓達到4.28V（該值由控制IC決定，不同的IC 有不同的值）時，其“CO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕2 由導通轉(zhuǎn)為關斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對電池進行充電，起到過充電保護作用。而此時由于V2 自帶的體二極管VD2 的存在，電池可以通過該二極管對外部負載進行放電。
在控制IC檢測到電池電壓超過4.28V至發(fā)出關斷V2信號之間，還有一段延時時間，該延時時間的長短由C3 決定，通常設為1 秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。
3 、過放電保護
電池在對外部負載放電過程中，其電壓會隨著放電過程逐漸降低，當電池電壓降至2.5V時，其容量已被完全放光，此時如果讓電池繼續(xù)對負載放電，將造成電池的永久性損壞。
在電池放電過程中，當控制IC檢測到電池電壓低于2.3V（該值由控制IC決定，不同的IC 有不同的值）時，其“DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1 由導通轉(zhuǎn)為關斷，從而切斷了放電回路，使電池無法再對負載進行放電，起到過放電保護作用。而此時由于V1 自帶的體二極管VD1 的存在，充電器可以通過該二極管對電池進行充電。
由于在過放電保護狀態(tài)下電池電壓不能再降低，因此要求保護電路的消耗電流極小，此時控制IC 會進入低功耗狀態(tài)，整個保護電路耗電會小于0.1 μA。
在控制IC檢測到電池電壓低于2.3V至發(fā)出關斷V1信號之間，也有一段延時時間，該延時時間的長短由C3 決定，通常設為100 毫秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。
4、 過電流保護
由于鋰離子電池的化學特性，電池生產(chǎn)廠家規(guī)定了其放電電流最大不能超過2C（C= 電池容量/ 小時），當電池超過2C 電流放電時，將會導致電池的永久性損壞或出現(xiàn)安全問題。電池在對負載正常放電過程中，放電電流在經(jīng)過串聯(lián)的2個MOSFET時，由于MOSFET的導通阻抗，會在其兩端產(chǎn)生一個電壓，該電壓值U=I*RDS *2, RDS 為單個MOSFET導通阻抗，控制IC上的“V-”腳對該電壓值進行檢測，若負載因某種原因?qū)е庐惓，使回路電流增大，當回路電流大到使U>0.1V（該值由控制IC 決定，不同的IC 有不同的值）時，其“DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷，使V1 由導通轉(zhuǎn)為關斷，從而切斷了放電回路，使回路中電流為零，起到過電流保護作用。在控制IC檢測到過電流發(fā)生至發(fā)出關斷V1信號之間，也有一段延時時間，該延時時間的長短由C3 決定，通常為13 毫秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。
在上述控制過程中可知，其過電流檢測值大小不僅取決于控制IC的控制值，還取決于MOSFET的導通阻抗，當MOSFET 導通阻抗越大時，對同樣的控制IC，其過電流保護值越小。
5、 短路保護
電池在對負載放電過程中，若回路電流大到使U>0.9V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時，控制IC 則判斷為負載短路，其“DO”腳將迅速由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷，使V1由導通轉(zhuǎn)為關斷，從而切斷放電回路，起到短路保護作用。短路保護的延時時間極短，通常小于7 微秒。其工作原理與過電流保護類似，只是判斷方法不同，保護延時時間也不一樣。
以上詳細闡述了單節(jié)鋰離子電池保護電路的工作原理，多節(jié)串聯(lián)鋰離子電池的保護原理與之類似，在此不再贅述，上面電路中所用的控制IC 為日本理光公司的R5421 系列，在實際的電池保護電路中，還有許多其它類型的控制IC，如日本精工的S-8241系列、日本MITSUMI的MM3061系列、臺灣富晶的FS312 和FS313 系列、臺灣類比科技的AAT8632 系列等等，其工作原理大同小異，只是在具體參數(shù)上有所差別，有些控制IC 為了節(jié)省外圍電路，將濾波電容和延時電容做到了芯片內(nèi)部，其外圍電路可以很少，如日本精工的S-8241 系列。
除了控制IC外，電路中還有一個重要元件，就是MOSFET，它在電路中起著開關的作用，由于它直接串接在電池與外部負載之間，因此它的導通阻抗對電池的性能有影響，當選用的MOSFET較好時，其導通阻抗很小，電池包的內(nèi)阻就小，帶載能力也強，在放電時其消耗的電能也少。
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