基于镍氢电池模块的分布式电源DPS方案

近日，明德能源正式发布基于定制镍氢电池的数据中心DPS系列产品。该产品保持了DPS产品的所有优点，同时还实现了储能电池的电化学本质安全性。

该新品的发布必将成为数据中心电源备份的新选择，支持智能计算时代的高功率密度和高弹性需求。

一、镍氢电池的安全工作原理

MII-Ni 电池是碱性电池。负极采用以储氢材料为活性物质的氢化物电极。正极采用氢氧化镍（简称镍电极）。电解质为氢氧化钾水溶液。其电化学公式可表示为：

M/MH|KOH(6mol/L)|Ni(OH)2,/NiOOH (+)

式中，M代表储氢合金； MH代表金属氢化物。

电池的工作原理如下：

1）水基电解液不易燃，与空气不发生化学反应；

2）电极材料不具有高活性与空气发生反应；

3）H、O等非金属元素参与导电，不具备枝晶形成的条件；

4）电芯内不含易燃材料，均为本质安全材料；

5）极端条件下，内部电解液汽化产生水蒸气，仅引起安全阀动作泄压。

2.镍氢电池的主要特性

镍氢电池在常温（25℃）下充放电1200次时，电池容量仍大于标称容量。经过1600次充放电循环后，电池容量仍大于标称容量的90%标称容量。

循环寿命与充放电深度的关系

镍氢电池的循环寿命与充放电深度密切相关。浅充放电条件下循环次数可达数千次，完全满足数据中心电源系统的要求。

3、模块化镍氢电池模块

1）轻量化模块化插件设计，每个模块仅重约15.5kg；

2）模块相互独立，即插即用，出现故障只需更换模块即可；

3）支持串联或并联，快速适应系统要求；

4）多级BMS管理架构，管理精细化，故障识别准确；

5）运输和储存过程中，电池口不充电，零功耗设计，保证安全和电池性能；

6）每个模块均设有故障指示灯和通讯端口，方便维护和检查；

7）配置多个电池组时，支持电池冗余应用，提供更高的可靠性。

四、镍氢电池应用于数据中心备用电源系统的优势

1）本质安全

2）提高成品率30%~50%，提高整体营业收入

3）消除业务系统宕机风险

4）全插拔式设计，更易于构建和维护

5）根据业务发展逐柜线性投资，缩短投资回收周期

6）降低机房地板的承重指标要求，减少土建投资

7）无需依赖厂家，实现“零工期”安装

8）按需并联扩展，满足各种功率需求

9）动态环境接入，远程巡检，无故障无需到达系统现场

10）适合各种数据中心建设场景

5、镍氢电池模块DPS配置方案

六、镍氢电池的应用场景

1、超大型/大型数据中心建设

无需规划建设机房，大大节省机房面积，增加可部署机柜数量约30%-50%。支持边加载边部署，快速交付，有利于施工方案的紧凑安排，缩短整体施工周期，根据业务需求分期进行。机柜和微型模块的构建减少了初始投资并使投资线性化。

2.5G融合机房/深缘数据机房

建设新机房耗时较长，选址困难。大部分采用改造旧机房、办公楼、废弃方房等方式建设边缘数据中心。无需对建筑物进行承重改造，节省改造费用，减少工程量，大幅降低建筑成本。柜体布局灵活，环境适应性强。

3、旧机房直流改造

更换机房层面原有旧的UPS+铅酸电池系统。拆除原有UPS设备和电池后，剩余空间可用于部署IT机柜，提高空间利用率。分布式供电系统可热插拔，易于维护，系统可动态调整负载率，达到良好的节能效果。

4、智能计算/超级计算中心

根据智能计算柜电源规格灵活配置，对配电系统和制冷系统无干扰，适应复杂机房场景，无业务系统宕机风险，大幅提升业务系统的安全性和可靠性。