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UPS蓄電池的選擇與維護(hù)
1 引言
計(jì)算機(jī)已在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用。作為直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)軟硬件能否安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素——電源質(zhì)量的可靠性應(yīng)當(dāng)成為中小企業(yè)首要考慮的問題。伴隨著計(jì)算機(jī)的誕生而出現(xiàn)的UPS(Uninterrupted
Power Supply)現(xiàn)已被廣大計(jì)算機(jī)用戶所接受。UPS主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。目前,UPS正在被廣泛地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、工業(yè)控制等行業(yè)。
不少電氣工程人員在配置電源時(shí),往往比較注重不間斷電源(UPS)主機(jī)的性能,忽視了對(duì)UPS配套蓄電池的選擇。不恰當(dāng)?shù)呐涮仔铍姵剡x擇往往會(huì)造成UPS后備時(shí)間不足、電池不能放電等事故,嚴(yán)重影響UPS的質(zhì)量。
2 UPS的工作原理及種類
2.1、UPS的工作原理
UPS電源一般是由常用電源和備用電源通過轉(zhuǎn)換開關(guān)組合而成,它們之間由邏輯電路進(jìn)行控制,以保證在電網(wǎng)正常或停電狀態(tài)下,整個(gè)系統(tǒng)都能可靠地工作。當(dāng)市電正常時(shí),UPS相當(dāng)于一臺(tái)交流穩(wěn)壓電源,它將市電穩(wěn)壓后再供給計(jì)算機(jī),與此同時(shí),它還向UPS內(nèi)蓄電池充電。當(dāng)市電突然中斷時(shí),UPS立刻轉(zhuǎn)為逆變工作狀態(tài),小容量的UPS一般能持續(xù)供電5~20
min,所以能保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常退出,使軟硬件不受損失。圖1為電源UPS原理圖。
圖1 UPS原理圖
2.2、UPS的種類
UPS的分類方法多種多樣,按功率大小可以分為大中小三種功率容量;按輸出波形可以分為方波、梯形波或者正弦波;按輸入輸出方式可以分為單相入單相出、三相入單相出或三相入三相出;按工作原理還可以分為動(dòng)態(tài)UPS和靜態(tài)UPS兩大類。動(dòng)態(tài)不間斷電源是依靠慣性飛輪存儲(chǔ)的動(dòng)能來維持負(fù)載電能供應(yīng)的連續(xù)性的,這種不間斷電源具有笨重、噪聲大、效率低、切換時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn),已被靜態(tài)不間斷電源所取代。靜態(tài)UPS以蓄電池組為儲(chǔ)能工具,市電正常時(shí)交流市電經(jīng)整流后變?yōu)橹绷麟姴㈦娔艽鎯?chǔ)在蓄電池組中,當(dāng)市電中斷時(shí)再由逆變器將蓄電池組中儲(chǔ)存的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妬砭S持向負(fù)載供電。根據(jù)工作方式的不同,靜態(tài)UPS又可分為后備式UPS、在線式UPS、在線互動(dòng)式UPS和Delta變換型UPS四種類型,下面分別加以介紹。
1.后備式UPS
后備式UPS主要由充電器、蓄電池、逆變器和變壓器抽頭調(diào)壓式穩(wěn)壓電源四部分組成。后備式UPS的工作原理如圖2所示。后備式UPS具有電路簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),但是其輸出電壓穩(wěn)定精度差,市電掉電時(shí)負(fù)載供電有一段時(shí)間的中斷。另外受切換電流和動(dòng)作時(shí)間的限制,輸出功率一般較小,一般后備式正弦波輸出UPS,容量在2kVA以下,后備式方波輸出UPS容量在lkvA以下。
圖2 后備式UPS原理圖
2.在線互動(dòng)式UPS
在線互動(dòng)式UPS,與在線式UPS相比,它省去了整流器和充電器,而由一個(gè)身兼二職的逆變器/充電器模塊配以蓄電池組構(gòu)成,其原理框圖如圖3所示。
圖3 在線互動(dòng)式UPS原理圖
在線互動(dòng)式UPS具有效率高(可達(dá)98%以上)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),但是它大部分時(shí)間由市電直接給負(fù)載供電,輸出電壓質(zhì)量差,市電掉電時(shí)交流旁路開關(guān)存在斷開時(shí)間,導(dǎo)致UPS輸出存在一定時(shí)間的電能中斷。
3.Delta變換型UPS
Delta變換型UPS又稱串并聯(lián)UPS,它主要由低通濾波器、Delta變換器和主變換器構(gòu)成,其原理框圖如圖4所示。
圖4 Delta變換型UPS原理圖
Delta變換型UPS的優(yōu)點(diǎn)是:①、負(fù)載電壓由主變換器的輸出電壓決定,輸出電能質(zhì)量好。②、主變換器和Delta變換器只對(duì)輸出電壓的差值進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償,它們承擔(dān)的最大功率僅為輸出功率的20%(相當(dāng)于輸入市電電壓的變化范圍),所以整機(jī)效率高,功率余量大,系統(tǒng)抗過載能力強(qiáng)。③、輸入功率因數(shù)高,可達(dá)99%,輸入諧波電流小。但是Delta變換型UPS主電路和控制電路相對(duì)復(fù)雜,可靠性差。
4.在線式UPS
在線式UPS又稱串聯(lián)調(diào)整式UPS,目前絕大多數(shù)大中型UPS都是在線式的。在線式UPS一般由整流器、充電器、蓄電池組和逆變器等部分組成,其原理框圖如圖5所示。
圖5 在線式UPS原理圖
在線式UPS的特點(diǎn)是:①、不論市電正常與否,負(fù)載都由逆變器供電,所以當(dāng)市電發(fā)生故障的瞬間,UPS的輸出電壓不會(huì)產(chǎn)生任何間斷。②、由于UPS逆變器采用高頻SPWM調(diào)制和輸出波形的反饋控制,可以向負(fù)載提供電壓穩(wěn)定度高、波形畸變小、頻率穩(wěn)定以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快的高質(zhì)量的電能。③、全部負(fù)載功率都由逆變器提供,輸出能力受限制。④、整流器和逆變器都承擔(dān)全部負(fù)載功率,整機(jī)效率比較低。
從以上分析可以看出,按技術(shù)性能優(yōu)劣排序,其順序應(yīng)為:在線式UPS>Delta變換型UPS>在線互動(dòng)式UPS>后備式UPS。理想的UPS需要具有以下特性:①、輸入有很高的功率因數(shù)。②、輸出電壓的諧波畸變率很低,特別是在非線性負(fù)載下的總諧波畸變率。③、輸出電壓有很高穩(wěn)定度,包括幅值和頻率的穩(wěn)定。④、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度非?。⑤、系統(tǒng)有很強(qiáng)抗過載能力和抗負(fù)載沖擊能力,包括人為的自然災(zāi)害。⑥、系統(tǒng)有低的電磁干擾,低的維護(hù)費(fèi)用,低成本,重量輕,體積小。⑦、可多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)冗余式UPS供電系統(tǒng)。
3 UPS蓄電池的種類
UPS要求所選用的蓄電池必須具有在短時(shí)間內(nèi)輸出大電流的特性。目前,在線運(yùn)行的蓄電池基本上有兩種,它們都屬于鉛酸蓄電池。
3.1、防酸隔爆鉛酸蓄電池
這種電池在早期的UPS系統(tǒng)中使用較多,只要維護(hù)得當(dāng),會(huì)有較長(zhǎng)的使用壽命,但由于在運(yùn)行中存在大量的電解液水分散失,需經(jīng)常性地測(cè)量電解液的溫度、密度,往電池內(nèi)部添加蒸餾水,維護(hù)工作量極大,現(xiàn)在的UPS系統(tǒng)中已很少配用。
3.2、閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA)
因其體積較小,密封性能好、絕少維護(hù)而被廣泛應(yīng)用于各類UPS電源中。VRLA防止電池內(nèi)部電解液流動(dòng)有兩種技術(shù)方法:一種技術(shù)是將硫酸電解液與SiO2膠體混合后充滿電池內(nèi)部,制成膠體電池(簡(jiǎn)稱GEL)。這類產(chǎn)品產(chǎn)量較低,約占VRLA電池總量的15%;另一種技術(shù)是利用超細(xì)玻璃棉將電解液不飽和地吸附住,制成吸液式電池或貧液式電池(簡(jiǎn)稱AGM)。由于后者具有較好的大電流放電性能,在UPS系統(tǒng)中較多采用,國(guó)內(nèi)廠家也大多生產(chǎn)AGM蓄電池。
4 UPS蓄電池的選擇
4.1、蓄電池容量(Ah)的選擇
蓄電池容量(Ah)是指在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下,每2V電池單體在給定時(shí)間至1.80V終止電壓時(shí),可提供的恒定電流值(A)與持續(xù)放電時(shí)間(h)的乘積。給定持續(xù)放電時(shí)間為10h的容量稱為10h率容量,用符號(hào)C10來表示。蓄電池容量可用20h率、10h率、8h率、5h率、3h率、1h率、0.5h率等多種方法表示,一般采用C10作為蓄電池的額定容量來標(biāo)稱蓄電池。額定容量是蓄電池的主要參數(shù),不少工程人員就認(rèn)為,兩種品牌相同額定容量的蓄電池可以在同一套UPS系統(tǒng)中替代使用。這種觀點(diǎn)是有偏頗的,因?yàn)閮煞N蓄電池具有相同額定容量,只表示它們的10h放電性能一致,但在10min、30min、lh、3h等時(shí)間內(nèi)可提供的恒功率值和恒電流值則可能差異較大,而UPS后備時(shí)間通常不到10h,所以UPS配用蓄電池時(shí),考察其在后備時(shí)間內(nèi)的放電性能就尤為重要。
在已知UPS主機(jī)一些基本參數(shù)和確定蓄電池品牌后,我們就可以根據(jù)這一蓄電池品牌樣本資料中提供的恒功率放電數(shù)據(jù)表或恒流放電曲線,通過功率定型法或電流定型法來計(jì)算確定蓄電池的容量和型號(hào)。
1.功率定型法
這種方法比較簡(jiǎn)便,根據(jù)蓄電池恒功率放電參數(shù)表可以快速準(zhǔn)確地選出蓄電池型號(hào)。首先計(jì)算在后備時(shí)間內(nèi),每個(gè)2V的蓄電池至少應(yīng)向UPS提供的恒功率:
P=Scosφ/(ηN·K) (1)
式中:S---UPS標(biāo)稱輸出功率;cosφ---UPS輸出功率因數(shù);η ---逆變器效率;N---在UPS中以12V電池計(jì)算時(shí)所需的串聯(lián)電池個(gè)數(shù),由UPS正常工作電壓確定;K---系數(shù),廠家提供的電池恒功率放電數(shù)據(jù)表,一般是以2V單元電池為計(jì)算基準(zhǔn)的,12V/節(jié)電池相當(dāng)于6個(gè)2V單元串聯(lián),此時(shí)取K=6;如果電池廠家提供的電池恒功率放電數(shù)據(jù)表是以12V單元電池為計(jì)算基準(zhǔn)的,則K=1。然后確定蓄電池的放電終止電壓UT:
UT=Umin/(N*6) (2)
式中:Umin ---UPS最低工作電壓
我們可以在廠家提供的UT下的恒功率放電參數(shù)表中,找出等于或稍大于P的功率值,這一功率值所對(duì)應(yīng)的型號(hào)即能滿足UPS系統(tǒng)的要求。如果表中所列的功率值均小于P,可通過多組電池并聯(lián)來達(dá)到功率要求,一般并聯(lián)不應(yīng)超過4組。
下面舉例說明:例如一臺(tái)80kVA梅蘭日蘭UPS后備15min,已知UPS輸出功率因數(shù)cosφ為0.8,逆變器效率η為0.94,正常工作電壓為384V,最低工作電壓Umin為320V,則配套蓄電池組N應(yīng)為32節(jié)(384V/12V)12V/節(jié)電池串聯(lián),根據(jù)式(1)得出P=354.6W,根據(jù)式(2)得出放電終止電壓UT=1.67V。如我們選用美國(guó)GNB
Sprinter系列電池,根據(jù)GNB Sprinter樣本提供的在25℃時(shí)每單元恒功率放電數(shù)據(jù)表,查找15min列下等于或稍大于354.6W的功率值為373W,對(duì)應(yīng)的型號(hào)為S12V370,其額定容量為100Ah,也就是說,用32節(jié)GNB
S12V370蓄電池串聯(lián),可以滿足該UPS系統(tǒng)的要求。如果選用2V/節(jié)電池串聯(lián),則在2V系列電池的恒功率放電數(shù)據(jù)表中查出相應(yīng)型號(hào),整組串聯(lián)電池?cái)?shù)量為6N。
2.電流定型法
這是根據(jù)某一品牌蓄電池的恒流放電曲線來確定蓄電池容量和型號(hào)的方法。首先計(jì)算UPS系統(tǒng)要求的蓄電池最大放電電流:
Imax=Scosф/(ηUmin) (3)
式(3)中各符號(hào)的含義與功率定型法中所定義的相同。在計(jì)算出電池串聯(lián)數(shù)量N和放電終止電壓UT后,就可以根據(jù)UPS要求的后備時(shí)間從蓄電池恒流放電曲線中查出放電速率n,然后根據(jù)放電速率的定義:n=Imax/C10,得出配置蓄電池的額定容量C10并確定電池型號(hào)。
下面仍以80kVA梅蘭日蘭UPS后備15min系統(tǒng)配套美國(guó)GNB Sprinter
l2V電池為例來說明。首先按式(3)計(jì)算蓄電池的最大放電電流,Imax
=212.8A,由式(2)得出每2V單元的放電終止電壓UT=1.67V。在sprinter恒流放電曲線圖(圖6)中,根據(jù)后備時(shí)間15min(橫坐標(biāo))和放電終止電壓1.67V(縱坐標(biāo)),可得出放電速率n為2.13C(容量)。據(jù)此可得電池的額定容量為:C=Imax/n=100Ah(即C10)。100Ah所對(duì)應(yīng)的型號(hào)為S12V370,即用32節(jié)GNB
S12V370電池串聯(lián)能滿足系統(tǒng)要求。
圖6 sprinter恒流放電曲線圖
4.2、蓄電池壽命的選擇
蓄電池的壽命有兩項(xiàng)衡量指標(biāo),一是浮充壽命,即在標(biāo)準(zhǔn)溫度和連續(xù)浮充狀態(tài)下,蓄電池能放出的最大容量不小于額定容量的80%時(shí)所使用的年限;二是80%深度循環(huán)充放電次數(shù),即滿容量電池放掉額定容量的80%后再充滿電,如此可循環(huán)使用的次數(shù)。
通常,工程技術(shù)人員僅注重前者,而忽略了后者。80%深度循環(huán)充放電次數(shù)代表著蓄電池實(shí)際可以使用的次數(shù),在經(jīng)常停電或市電質(zhì)量不高的情況下,當(dāng)蓄電池的實(shí)際使用次數(shù)已經(jīng)超過規(guī)定的循環(huán)充放電次數(shù)時(shí),盡管實(shí)際使用時(shí)間還沒達(dá)到標(biāo)定的浮充壽命,但蓄電池其實(shí)已經(jīng)失效,如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)則會(huì)帶來較大的事故隱患。所以,在選擇蓄電池時(shí),我們對(duì)兩項(xiàng)壽命指標(biāo)都應(yīng)予以重視,在市電經(jīng)常中斷的條件下,后者就尤為重要。在選擇UPS配套蓄電池時(shí),我們應(yīng)考慮足夠的浮充壽命裕量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),蓄電池的實(shí)際使用壽命往往只有標(biāo)定浮充壽命的50%~80%。這是因?yàn)樾铍姵貙?shí)際浮充壽命與定義標(biāo)準(zhǔn)溫度、實(shí)際環(huán)境溫度、電池充電電壓、使用維護(hù)等眾多因素有關(guān)。當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度比定義標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度每升高10℃,蓄電池會(huì)因?yàn)閮?nèi)部化學(xué)反應(yīng)速度增加一倍而導(dǎo)致浮充壽命縮短一半,所以,UPS蓄電池機(jī)房應(yīng)配備空調(diào)設(shè)備。在定義溫度值方面,歐洲標(biāo)準(zhǔn)為20℃,中國(guó)、日本、美國(guó)等標(biāo)準(zhǔn)為25℃。20℃10年浮充壽命的蓄電池如換算到25℃標(biāo)準(zhǔn),僅相當(dāng)于7~8年浮充壽命。
配套蓄電池的標(biāo)稱浮充壽命應(yīng)該是用我們希望的蓄電池實(shí)際使用壽命除以一個(gè)壽命系數(shù)后所得的數(shù)值。這一壽命系數(shù)通常憑經(jīng)驗(yàn)確定,蓄電池可靠性高的可取為0.8,可靠性低的可取為0.5。
4.3、單個(gè)蓄電池電壓的選擇
VRLA按單節(jié)電壓分有12V/節(jié)、6V/節(jié)、4V/節(jié)和2V/節(jié)等四種不同形式。從經(jīng)濟(jì)方面來看,UPS正常工作電壓一定,選用的電池單節(jié)電壓越高,電池組所用的串聯(lián)電池?cái)?shù)量越少,配套電池組的價(jià)格也越便宜。但從安全性方面來看,選用的電池單節(jié)電壓越低,整個(gè)系統(tǒng)越安全。如果12V/節(jié)的電池壞了一節(jié),整個(gè)蓄電池后備系統(tǒng)就少了12V,UPS主機(jī)就有可能開啟低壓報(bào)警功能使整個(gè)UPS系統(tǒng)不能正常工作。所以在選用12V/節(jié)蓄電池時(shí),多采用多組并聯(lián)來達(dá)到UPS系統(tǒng)要求,萬一有一組出問題,還有其他組的電池可運(yùn)作。
4.4、蓄電池所能承受的紋波系數(shù)
在UPS系統(tǒng)中,蓄電池還起到濾波器的作用,承受UPs輸入紋波電壓和紋波電流的沖擊。如果所選蓄電池承受紋波系數(shù)的能力較差,而紋波系數(shù)又比較大,則會(huì)使蓄電池過早地失效而引起不能放電的事故。IEC蓄電池標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,VRLA應(yīng)能承受0.5%的紋波系數(shù),但使用UPS的場(chǎng)合,紋波系數(shù)都比較大,有的甚至達(dá)到2%,所以應(yīng)對(duì)蓄電池的可承受紋波系數(shù)按實(shí)際情況提出要求。
4.5、蓄電池性能均一性
從理論上講,蓄電池的電壓、內(nèi)阻、壽命等性能應(yīng)該是一致的,可以無限多組數(shù)地進(jìn)行并聯(lián)以達(dá)到要求的容量。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于所用材料純度、生產(chǎn)工藝、工作人員、生產(chǎn)環(huán)境溫度等差異,同一條流水線上制造的蓄電池通常在性能上有一定的差異,即使同一品牌同一型號(hào)相同生產(chǎn)日期生產(chǎn)的蓄電池,性能也不可能做得完全一致,這一點(diǎn)可以通過測(cè)量比較蓄電池的單節(jié)開路電壓看出來。
工程人員通常采用便宜的小容量電池多組并聯(lián)來達(dá)到UPS要求的較大蓄電池容量,如果采用性能均一性較差的電池多組并聯(lián),性能差、電壓低的電池組就會(huì)將性能好的蓄電池組拖垮,導(dǎo)致整套UPS蓄電池系統(tǒng)提前失效。目前性能均一性主要根據(jù)蓄電池電壓均一性來衡量,國(guó)內(nèi)有多種標(biāo)準(zhǔn)要求,例如信息產(chǎn)業(yè)部YD/T
799--1996標(biāo)準(zhǔn)要求為:25℃時(shí)整組蓄電池2V單元浮充電壓差不大于±50mV,開路電壓差不大于±20mV;電力部DL/T637--1997標(biāo)準(zhǔn)要求是:25℃時(shí),如電池系統(tǒng)采用2V/節(jié)電池,開路電壓最高的一節(jié)與最低的一節(jié)差異不超過30mV,6V/節(jié)電池不超過40mV,12V/節(jié)電池則不超過60mV。一般蓄電池并聯(lián)組數(shù)不應(yīng)超過4組,為防止整套蓄電池系統(tǒng)的提前失效,在選擇蓄電池時(shí),應(yīng)該在性能均一性方面提出要求。當(dāng)確定了蓄電池型號(hào)之后,在一套UPS系統(tǒng)中最好要求廠家提供同一批次的蓄電池產(chǎn)品,以減小性能方面的差異。同樣道理,不同品牌或者新舊程度不同的蓄電池,由于存在較大的性能差異,建議不要混合使用。最后,要特別指出的是即使選擇了恰當(dāng)?shù)腣RLA,也需要進(jìn)行一些必要的日常維護(hù)和管理,避免蓄電池過早失效。
5 UPS蓄電池的維護(hù)
隨著科技的不斷發(fā)展,UPS的性能越來越好,平均無故障工作時(shí)間越來越長(zhǎng),整機(jī)的可靠性越來越高。做好UPS中消耗品蓄電池的維護(hù)變得尤為重要。
5.1、新電池的初充電
新的蓄電池在安裝完畢后,一般要進(jìn)行一次較長(zhǎng)時(shí)間的充電,充電電源要按照說明書中的規(guī)定進(jìn)行充電,待電池組充電完畢后,進(jìn)行一次放電,放電后再次充電,目的是延長(zhǎng)電池的使用壽命,提高電池的活性和充放電特性。
5.2、定期充放電
UPS電源內(nèi)部的蓄電池長(zhǎng)期閑置不用或使蓄電池長(zhǎng)期處在浮充狀態(tài)而不放電,會(huì)導(dǎo)致電池中大量的硫酸鉛吸附到電池的陰極表面,形成所謂的電池陰極板的“硫酸鹽化”,由于硫酸鉛是一種絕緣體,它的形成必將對(duì)電池的充放電產(chǎn)生極不好的影響,因?yàn)樵陉帢O板上形成的硫酸鹽越多,電池的內(nèi)阻越大,電池的可充放電性能越差,從而導(dǎo)致電池“老化”、“活性”下降,使蓄電池的使用壽命大大縮短。應(yīng)該每隔3~4個(gè)月,人為地通過中斷市電或通過軟件/硬件控制手段將UPS的整流器/充電器置于關(guān)閉狀態(tài),讓UPS中的蓄電池放電。對(duì)于這種為“激活”電池而進(jìn)行的電池放電操作,它的放電時(shí)間以控制在正常放電時(shí)間的1/3~1/4為宜。
5.3、嚴(yán)禁深度放電
密封免維護(hù)蓄電池的使用壽命與蓄電池的放電深度密切相關(guān)。放電深度是指用戶在蓄電池使用的過程中,電池放出的安時(shí)數(shù)占它的標(biāo)稱容量安時(shí)數(shù)的百分比。深度放電會(huì)造成蓄電池內(nèi)部極板表面硫酸鹽化,導(dǎo)致蓄電池的內(nèi)阻增大,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使個(gè)別電池出現(xiàn)“反極”現(xiàn)象和電池的永久性損壞。電池的放電深度嚴(yán)重影響電池的使用壽命,非迫不得已,不要讓電池處于深度放電狀態(tài)。
5.4、盡量避免過電流充電
過流充電易造成電池內(nèi)部的正負(fù)極板彎曲,使極板表面的活性物質(zhì)脫落,造成電池可供使用容量下降,嚴(yán)重的會(huì)造成電池內(nèi)部極板短路而損壞。
5.5、盡量避免蓄電池過壓充電
過壓充電往往會(huì)造成蓄電池電解液所含的水被電解分離成氫氣和氧氣而逸出,從而使電池使用壽命縮短。
5.6、更換活性下降、內(nèi)阻過大的電池
(1)、隨UPS電源使用時(shí)間的延長(zhǎng),總有部分電池的充放電特性會(huì)逐漸變壞,端電壓明顯下降,這種電池的性能不可能再依靠UPS電源內(nèi)部的充電電路來解決,繼續(xù)使用會(huì)存在隱患,應(yīng)及時(shí)更換。
(2)、對(duì)于蓄電池內(nèi)阻增大,用正常的充電電壓對(duì)電池進(jìn)行充電已不能使蓄電池恢復(fù)其充電特性的電池應(yīng)及時(shí)更換。電池的內(nèi)阻一般在10~30mΩ,如電池的內(nèi)阻超過200mΩ上,將不足以維持UPS的正常運(yùn)行,對(duì)內(nèi)阻偏大的電池必須更換。
5.7、避免蓄電池新舊混用或新舊電池混合充電
由于新電池的內(nèi)阻都比較小,而舊電池的內(nèi)阻都有不同程度的增大,當(dāng)新舊電池混合在一起充電時(shí),由于舊電池的內(nèi)阻大,分壓會(huì)相對(duì)偏大,極容易造成過壓充電現(xiàn)象;而對(duì)于新電池,內(nèi)阻較小,充電電壓小但電流偏大,又容易造成過流現(xiàn)象,所以在充放電過程中應(yīng)避免新舊電池混充。
5.8、蓄電池的使用環(huán)境
電池的使用壽命與環(huán)境溫度密切相關(guān),電池處于較低溫度時(shí),蓄電池中的鋅板容易粉化,失去蓄電性能,造成永久性損壞。溫度過高時(shí),電池的容量也會(huì)下降,嚴(yán)重的會(huì)造成永久性損壞。根據(jù)電池生產(chǎn)廠家的技術(shù)規(guī)范,電池的最佳使用溫度是20~25℃,在該溫度范圍使用,可延長(zhǎng)電池的使用壽命。
6 結(jié)束語
做好電池的維護(hù)工作,可以減少UPS的故障,提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性。通過對(duì)電池的維護(hù)可以提高電池的使用壽命。以往的維護(hù),一般都是將一組電池全部更換,這樣做浪費(fèi)很大。實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn),更換的一組電池中多半是可以再利用的,只有少數(shù)電池單元不可靠、不具備支持UPS正常工作的條件。因此,將能利用的電池再利用可以為單位節(jié)約資金,降低成本。
隨著UPS電源的不斷發(fā)展,智能化程度越來越高,對(duì)電池組的充放電、過壓、過流等現(xiàn)象,都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,減少不必要的損失,提高UPS的可維護(hù)性,為自控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,為單位的穩(wěn)定生產(chǎn)提供可靠的保障。
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