圣陽蓄電池廣西經(jīng)銷商

UPS蓄電池的選擇依據(jù)及使用維護(hù)

本文詳細(xì)介紹了UPS蓄電池的選擇依據(jù)、使用與維護(hù)方法。

1概述

隨著信息處理技術(shù)和微電子等精密技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對供電系統(tǒng)

質(zhì)量和可靠性的要求也越來越高。因此，急需一種電壓穩(wěn)定、能同步

跟蹤電網(wǎng)頻率、高可靠性的交流不間斷電源，UPS電源便應(yīng)運(yùn)而生。

UPS電源主要是交流—直流—交流變換系統(tǒng)。當(dāng)交流電正常時,將交流

整流為直流后,一方面給蓄電池充電,一方面經(jīng)逆變將直流重新轉(zhuǎn)換為

交流給負(fù)圣陽蓄電池載供電。當(dāng)交流電中斷時,蓄電池的直流電立即經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換

為交流給負(fù)載供電，以保證供電的連續(xù)性。而UPS系統(tǒng)中的蓄電池是

重中之重，它的選擇與維護(hù)就變得非常重要。

2UPS蓄電池的選擇

2.1蓄電池的選用步驟

依照UPS電源中蓄電池充電回路電壓選用蓄電池的額定電壓。

如果UPS電源中蓄電池充電回路電壓為110V，該值為96V蓄電池

組的浮充電壓，可選用額定電壓12V的蓄電池8節(jié)。該蓄電池放電終止

電壓Ei為85V。

計(jì)算蓄電池組的最大放電電流Imax。

式中:P為UPS電源的額定視在功率；Cosφ為負(fù)載的功率因數(shù)；

η為逆變器的效率。由放電特性曲線的橫軸延時時間要求和縱軸放電

終止電壓查出放電速率XC。

計(jì)算蓄電池組的安時數(shù)C1。

C1＝Imax/XC（2）

由溫度特性曲線的橫軸最低溫度要求和放電速率，在縱軸上查得

可用的電池容量百分?jǐn)?shù)Y。 圣陽蓄電池;

計(jì)算最終蓄電池組的安時數(shù)C2，

CC＝C1／Y（3）

2.2計(jì)算示例

（1）已知條件

UPS電源的額定視在功率P為1kVA；

負(fù)載的功率因數(shù)COSφ為0.8；

逆變器的效率η為0.8；

選用額定電壓12V的蓄電池8節(jié)，該蓄電池組的放電終止電壓Ei

為85V。

（2）要求圣陽蓄電池廣西經(jīng)銷商

在UPS電源的使用圣陽蓄電池溫度范圍（-10℃－40℃）內(nèi)，UPS電源由蓄電

池供電的時間不小于1h的條件下，選擇蓄電池額定安時數(shù)。

（3）蓄電池額定安時計(jì)算

①將以上已知條件帶入式（1）求得Imax≤11.76A；

②由放電特性曲線的橫軸延時時間要求1h和縱軸放電終了電壓

85V，查出放電速率XC＝0.5C；

③將Imax和XC值帶入公式（2），計(jì)算蓄電池組的安時數(shù)C1＝

23.52Ah；

④由溫圣陽蓄電池度特性曲線的橫軸最低溫度要求-10℃和放電速率0.5C在

縱軸查出可用的電池容量百分?jǐn)?shù)Y＝50％；

⑤將蓄電池組的安時數(shù)C1和可利用的電池容量百分?jǐn)?shù)Y值帶入式

（3），計(jì)算最終蓄電池組的安時數(shù)C2＝47.04Ah；

⑥在上述已知條件和使用要求時，應(yīng)當(dāng)選擇蓄電池組的額定安時

數(shù)為50Ah。

由于蓄電池的特性因廠家不同而有差異，具體選用時必須依照廠

家提供的說明書進(jìn)行。

3蓄電池的正確使圣陽蓄電池用

3.1聯(lián)接

不同容量，不同性能，不同新舊，不同廠家的蓄電池不應(yīng)聯(lián)接在

一起使用。

聯(lián)接時，應(yīng)該使用絕緣性工具，以防意外造成正負(fù)極短路。

蓄電池與充電器或負(fù)載聯(lián)接時，電路開關(guān)要位于斷開位置，蓄電

池的正極應(yīng)與充電器或負(fù)載的正極聯(lián)接，蓄電池的負(fù)極應(yīng)與充電器或

負(fù)載的負(fù)極聯(lián)接。

聯(lián)接用的螺母、螺栓、墊圈與聯(lián)接線應(yīng)松緊適度、均勻，應(yīng)避免

螺絲松動和過緊。

圣陽蓄電池3.2充電

充電分為初充電，正常充電，均衡充電等幾種。

初充電。新電池的首次充電稱為初充電，目的在于使電池在裝配

過程中被氧化的極板活性物質(zhì)還原，增加活性物質(zhì)含量，提高電池的

放電性能。

正常充電。對已經(jīng)放過電的電池進(jìn)行充電稱為正常充電。

浮充電。電池組與電源并聯(lián)連接到負(fù)載上，當(dāng)交流電源正常時，

它將交流電整流為直流電后，一面給蓄電池充電，一面經(jīng)逆變將直流

電重新轉(zhuǎn)換為交流電為負(fù)載供圣陽蓄電池電。當(dāng)交流電源中斷時，蓄電池的直流

電立即經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流電給負(fù)載供電，以保證供電的連續(xù)性。這種

蓄電池充電稱為浮充電。

均衡充電。電池在使用的過程中，往往會產(chǎn)生比重、容量、電壓

等不均衡現(xiàn)象。導(dǎo)致電池組輸出電壓過低，輸出電量過小。為此，對

電池組進(jìn)行過充電，使電池組中的每個單電池都處于充足電狀態(tài)，這

一充電過程稱為均衡充電。

當(dāng)電池組浮充電壓偏低或電池放電后需要再充電，或電池組容量

不足時，需要對電池組進(jìn)圣陽蓄電池行均衡充電（簡稱均充），合適的均充電壓

和均充頻率是保證電池長壽命的基礎(chǔ)。對VRLA電池平時不建議均充，

均充電壓與環(huán)境溫度有關(guān)。當(dāng)電池放電后，特別是深放電后，不管是

采用浮充電壓還是采用均充電壓，均應(yīng)注意限流，防止充電電流過大

損壞電池造成事故。

由于浮充使用和無人值守，要求使用VRLA電池的充電機(jī)具有如下

功能:自動穩(wěn)流，恒壓限流，高溫報警，紋波系數(shù)不大于5％，故障

報警，浮充／均充自動轉(zhuǎn)換。其中值得注意的是不同紋波系數(shù)下浮圣陽蓄電池充

電壓峰值，25℃電池充電電壓超過2.40V／只時，將導(dǎo)致電池的水被

分解，浮充電壓與充電機(jī)紋波系數(shù)不相匹配時，有可能導(dǎo)致電池腐蝕

加快和失水量增加而使電池提早失效。

3.3浮充運(yùn)行

在電源系統(tǒng)中，電池總是在線備用工作的，這樣電池基本處于長

期的浮充狀態(tài)中，浮充電壓的選取對電池的長期可靠運(yùn)行起著至關(guān)重

要的作用。正如前面看到的，偏高的浮充電壓會造成電池緩慢失水并

產(chǎn)生熱失控而使電池失效；偏低的浮充電壓會造圣陽蓄電池成電池長期處于充不

飽電的狀態(tài)，使電池發(fā)生硫酸化而導(dǎo)致電池失效。正確的浮充電壓一

般應(yīng)選在2.23V－2.25V/單體，并應(yīng)隨同電池工作溫度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整

。由于電池生產(chǎn)廠家的不同，這一參數(shù)會有一些差異，應(yīng)嚴(yán)格按照廠

家提供的參數(shù)選取。圖1是某廠家電池浮充電壓同溫度的關(guān)系曲線。

圖1浮充電壓和溫度的關(guān)系曲線

VRLA電池浮充電壓的選擇是一個值得探討的問題。浮充電壓直接

影響電池的使用壽命和可靠性，浮充電壓在電池安裝時設(shè)定，使用過

程圣陽蓄電池中許多用戶并不按溫度變化調(diào)整，因此選擇合適的浮充電壓尤為重

要。不同VRLA電池生產(chǎn)廠家設(shè)定的浮充電壓從2.23V－2.35V／只不

等，究竟選擇何值合適？下面從理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)兩方面進(jìn)行討論。

浮充電壓是為了補(bǔ)充電池自放電而設(shè)定的充電電壓，其選擇原則

是使正板柵合金陽極氧化電位處于腐蝕電流最小的電位區(qū)。鉛的陽極

氧化電位和氧化電流密度關(guān)系中，不同的正板柵合金其陽極氧化腐蝕

電流最小的電位區(qū)不同，浮充電壓值也不同。對富液式電池，正極板

柵一般采用Pb-Sb合金，電池浮充電壓比開路電壓高l00Mv。例如，

防酸式電池開路電壓為2.05V－2.07V，浮充電壓為2.15V－2.17V；

對VRLA電池，由于合金不同，浮充電壓選定值也不同，Pb-Sb合金系

列電池浮充電壓為2.23V－2.27V／只，Pb-Ca合金系列電池浮充電壓

為2.23V－2.35V／只。初期的VRLA電池浮充電壓值比較高，用戶和

制造廠家均認(rèn)為較高的浮充電壓導(dǎo)致了電池腐蝕加快和失水，引起電

池早期容量失效。圣陽蓄電池因此，經(jīng)過多年的使用，VRLA電池采用低浮充電壓

被認(rèn)為是防止VRLA電池早期失效的途徑之一。有關(guān)專家和生產(chǎn)廠技術(shù)

人員認(rèn)為VRLA電池浮充值偏低較好，寧愿電池欠充，也要防止過充。

在一個電池組中，電池總是串聯(lián)充電的，由于電池總是存在個體

差異的，每個電池的端電壓不會嚴(yán)格一致。為保證電池組中每個電池

的長期安全運(yùn)行，必須保證電池組中每個電池的浮充端電壓都處于正

確的范圍，均衡充電是經(jīng)常采用的方法，通過適當(dāng)?shù)倪^充電來保證電

池組中圣陽蓄電池落后電池充足電。這一方法由于要對電池組過充電，應(yīng)限制使

用，應(yīng)使用單個電池補(bǔ)充充電代替均衡充電，如果必須對電池組進(jìn)行

均衡充電，必須嚴(yán)格控制均衡充電電壓。均衡充電的電壓應(yīng)嚴(yán)格按照

電池生產(chǎn)廠的規(guī)定選取。

3.4放電

放電電流不宜過大，更要避免短路放電。

放電時，蓄電池端電壓不要低于終止電壓，以防蓄電池過度放電

導(dǎo)致蓄電池性能下降和壽命縮短。

放電后，應(yīng)該及時充電。不允許蓄電池在放電狀圣陽蓄電池態(tài)下長期擱置。

3.5儲存

蓄電池所能釋放的實(shí)際容量與溫度直接相關(guān)，溫度越低，蓄電池

所能釋放的實(shí)際容量越小，即蓄電池的使用效率越低。溫度特性可參

看電池廠家提供的電池溫度特性指標(biāo)。

蓄電池的儲藏時間越長，可供實(shí)際利用的容量越小。儲藏的溫度

越高，容量降低得越快。為此，應(yīng)該對長期不用的蓄電池定期充電，

以利于電池的使用和延長壽命。儲藏特性可參看電池廠家提供的電池

儲存特性指標(biāo)。

蓄電池應(yīng)儲存在清潔，通風(fēng)良好，環(huán)境溫度適宜的庫房內(nèi)；要遠(yuǎn)

離熱源，避免陽光照射。蓄電池應(yīng)該定期正常充電。UPS電源長時間

不用時應(yīng)該定期開機(jī)充電。

4日常維護(hù)

（1）每季度檢測一次每只電池單體浮充電壓、電池外殼或極柱

溫度，發(fā)現(xiàn)浮充電壓升高或溫度過高時，應(yīng)按說明書處理或向廠家提

出并處理。

（2）每年或每兩年進(jìn)行一次容量放電，如果容量不足，應(yīng)及時

向廠家提出并處理。

圣陽蓄電池（3）平時不建議均充，電池放電后或事故停電后，管理人員應(yīng)

及時到電池室，對電池進(jìn)行均衡充電，并檢查充電機(jī)充電電流，防止

充電電流過大。

（4）每半年或經(jīng)常檢查極柱連接螺栓是否松動，清理電池上的

灰塵，特別是極柱和連接條上的塵土，防止電池漏電或接地，同時觀

察電池外觀有無異常，如有異常應(yīng)及時處理。

5總結(jié)

UPS的使用將會越來越廣泛，UPS蓄電池的正確選擇與維護(hù)直接

關(guān)系到UPS系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，一圣陽蓄電池定要非常重視。

圣陽蓄電池廣西經(jīng)銷商

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