摘要：在数据中心供电系统中，蓄电池作为关键应急电源，承担着在UPS断电时维持IT设备持续运行的重要功能。当前，许多数据中心的蓄电池管理仍以人工巡检为主，难以实时掌握单体电池的健康状态，且易因内阻升高、电压异常等隐性故障导致备电失效。行业统计显示，约37%的UPS断电
安科瑞 王晶淼 Acrel-wjm
在数据中心供电系统中，蓄电池作为关键应急电源，承担着在UPS断电时维持IT设备持续运行的重要功能。当前，许多数据中心的蓄电池管理仍以人工巡检为主，难以实时掌握单体电池的健康状态，且易因内阻升高、电压异常等隐性故障导致备电失效。行业统计显示，约37%的UPS断电故障与蓄电池性能下降有关。安科瑞ABAT100系列蓄电池在线监测系统通过实时监测多项参数、提供预警提示与健康度评估，为蓄电池提供系统化的管理方案。
一、数据中心蓄电池管理面临的主要问题
数据中心通常采用2N或N+1冗余蓄电池配置（如GB50174要求A级机房需监测每节电池参数），实际运维中存在以下常见问题：
隐性故障难以发现：蓄电池内阻上升等问题在初期往往没有明显外在表现，依靠人工定期巡检（如每季度测量电压）难以及时识别，存在关键时刻突发故障的可能；
参数监测不全：传统UPS系统一般仅监测电池组总电压，缺乏对单体电压、温度、内阻等关键参数的实时采集，难以准确评估整组电池的实际状态；
备电能力评估不足：无法实时获取蓄电池的剩余容量（SOC）和健康状态（SOH），难以预测实际备电时间，可能因容量不足导致IT设备中断运行；
人工运维效率较低：大型数据中心蓄电池数量可达数千节，人工巡检工作量大、记录易出现误差，数据质量受主观因素影响；
合规性要求难以满足：ANSI/TIA-942 Tier IV级数据中心要求对每节电池的温度、电压和内阻进行自动监测，传统管理方式较难符合该类标准。
二、ABAT100系列蓄电池在线监测系统介绍
安科瑞ABAT100系列系统具备实时监测、预警提示与运维支持功能，遵循GB50174、ANSI/TIA-942等标准，采用“单体监测—数据采集—平台分析”架构，实现对蓄电池的多参数监测与管理。
（一）系统架构与组成
感知层：单体电池监测模块
ABAT100-S模块：每节电池配置一个，监测单体电压（支持2V/6V/12V电池）、负极温度（-20~150℃，精度±1℃）及内阻（精度±5%）。安装时连接电池正负极；
ABAT100-C模块：每组电池配置一个，配合霍尔传感器（如AHKC-EKB 500A/5V）监测充放电电流（精度0.5级）与环境温度，有助于防止电池过充或过放。
传输层：数据汇集与传输
ABAT100-HS采集器：每120节电池配置一台，汇总S与C模块数据，支持电池状态分析及RS485通讯；
智能网关（如ANET-2E4SM）：整合多台HS采集器数据，通过Modbus-TCP/RTU协议上传至监控平台，并可对接第三方动环系统。
应用层：本地与远程监控
本地触摸屏（ATP007KT/ATP010KT）：配备7/10英寸触控屏，显示单体电池参数与提示信息，支持历史数据查询，至多接入6台HS采集器；
AcrelEMS平台：支持多组蓄电池远程监控，计算SOC与SOH，生成能效报表与故障记录，提供PC端与移动端访问。
主要功能
多参数监测：包括单体电压、内阻、温度，组压、电流及环境温度；
预警提示：内阻上升30%、电压越限或温度超限时，发出本地报警与平台通知；
寿命趋势评估：依据内阻变化与循环次数提供电池健康状态参考；
备电时间显示：根据当前负载与SOC显示预估剩余时间；
数据记录与导出：支持1年以上数据存储与Excel格式导出。
（二）技术特点
兼容性强：支持主流铅酸电池类型，适配2V/6V/12V等多种规格；
低功耗运行：S模块工作电流＜13mA，不影响电池浮充状态；
安全设计：具备过压与防反接保护，安装时无需断电；
符合标准：满足GB50174 A级机房与ANSI/TIA-942 Tier IV标准中对蓄电池监测的要求；
便于维护：支持远程设置与校准，减少现场操作频次。
三、项目案例——无锡某企业数据中心
•项目需求：2 组 UPS 带 80 节 12V 铅酸蓄电池，需实时掌握备电能力，满足 IT 设备 15 分钟后备时间要求；
•方案亮点：
a.配置 ABAT100-S-12 模块 80 个、ABAT100-C 模块 2 个、HS 采集器 1 个，搭配 ATP007KT 触摸屏；
b.平台实时计算 SOC 与备电时间，当负载变化时（如 IT 设备扩容），自动更新备电时长，确保满足设计要求；
c.每月生成电池健康报告，对比内阻变化趋势，提前识别劣化电池（如某节电池内阻从 0.6mΩ 升至 0.8mΩ，触发预警）。
来源：电气家Acrelwjm
