影響UPS電源蓄電池容量下降的原因

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-04-14 13:01  瀏覽量：次

　　影響UPS電源蓄電池容量下降的原因。蓄電池是UPS電源設(shè)備的一個(gè)重要組成部分，當(dāng)前UPS設(shè)備使用的蓄電池主要是閥控式鉛酸蓄電池。在實(shí)際使用中，如由于市電經(jīng)常頻繁停電，造成UPS電源蓄電池深放電且充電不足，導(dǎo)致容量早期損失；導(dǎo)致UPS電源電池容量下降的原因有哪些呢？本文存能電氣小編就和大家詳聊。

　　蓄電池容量：蓄電池在規(guī)定條件（包括放電強(qiáng)度、放電電流及放電終止電壓）下放出的電量多少或放電時(shí)間長(zhǎng)短稱為蓄電池容量，汽車蓄電池是一個(gè)可逆的直流電源，既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，也能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，它與發(fā)電機(jī)并聯(lián)。

　　蓄電池的作用

　　在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)期間，它供電給起動(dòng)系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)。

　　當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或低怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，由它給汽車用電設(shè)備供電。

　　當(dāng)出現(xiàn)用電需求超過(guò)充電系統(tǒng)輸出時(shí)，這段有限的時(shí)間內(nèi)，由它提供電流。

　　蓄電池還吸收電路中的瞬時(shí)過(guò)電壓保持汽車電器系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，保護(hù)電子元件。

　　影響UPS電源蓄電池容量下降的原因

　　在維護(hù)工作中，我們發(fā)現(xiàn)有些基站的UPS電源蓄電池使用壽命很長(zhǎng)，有的甚至工作了十幾年，還能保持基本的容量；有的卻大相徑庭，只使用了兩三年容量就嚴(yán)重下降，甚至在停電后只能堅(jiān)持半個(gè)小時(shí)左右，這是什么原因呢？請(qǐng)看下文。

　　1、長(zhǎng)期的儲(chǔ)存，有的客戶在買(mǎi)到UPS電源蓄電池后，由于沒(méi)有來(lái)得及安裝，蓄電池就一直放著，存放的溫度以及環(huán)境對(duì)電池有很大的影響，如果長(zhǎng)時(shí)間這樣儲(chǔ)存，很容易引起UPS電源電池容量下降；

　　2、UPS蓄電池的正極板腐蝕，電池充放電循環(huán)的容量，很容易受到蓄電池的正極板影響，深循下的容量下降與正極板的質(zhì)量偏差也是密切相關(guān)的，正極板容易出現(xiàn)問(wèn)題而影響蓄電池容量的常見(jiàn)原因有：正極板的多次放電循環(huán)使用小孔聚集增多，使大孔不斷增加，從而破壞了正極結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致活性物脫落。還有就是正極板柵受到外界因素腐蝕變形，這些都是嚴(yán)重影響UPS電源電池的容量。

　　3、由于各種原因引起的負(fù)極板硫酸鹽化，也是導(dǎo)致UPS電源蓄電池容量不足的一個(gè)原因。導(dǎo)致蓄電池容量不足的原因主要有這些，我們?cè)谑褂眯铍姵氐臅r(shí)候，要給蓄電池進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的維護(hù)，增加其使用率，延長(zhǎng)壽命，讓蓄電池更好地為電力系統(tǒng)服務(wù)。

　　4、溫度是影響UPS蓄電池容量下降的主要因素。溫度越高，蓄電池的容量也就越大。所以說(shuō)，蓄電池的容量和電解液的比重是隨著溫度的變化而變化的。當(dāng)然，溫度的高低是有限度的，而不是無(wú)限度的。可見(jiàn)，保持溫度在一定的范圍內(nèi)，是十分必要的。最理想的溫度是25度。

　　5、開(kāi)關(guān)電源設(shè)置問(wèn)題。有許多的基站在整流器上都設(shè)置了均充電壓和均充時(shí)間，這樣在到達(dá)均充周期或電池放電后整流器就會(huì)對(duì)UPS電源蓄電池進(jìn)行均衡充電，造成過(guò)充電現(xiàn)象，在一定程度上影響電池的使用壽命和容量。

　　6、放電。放電對(duì)UPS電源電池放電也是有嚴(yán)格規(guī)定的，蓄電池負(fù)荷不低于規(guī)定的放電終止電壓，若低于此值是電池會(huì)產(chǎn)生，電池充電器廠家導(dǎo)致電池的活性物質(zhì)減少，對(duì)其性能的影響和使用壽命，并恢復(fù)了很困難的。充電設(shè)備的性能將直接影響到蓄電池和直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行。蓄電池的特殊結(jié)構(gòu)，除了泄漏，鼓包，無(wú)法從外表來(lái)判斷其性能，唯一的標(biāo)準(zhǔn)，衡量其性能是通過(guò)檢查放電測(cè)試其實(shí)際容量。

　　UPS蓄電池的容量測(cè)試方法

　　UPS系統(tǒng)主用的蓄電池大多為鉛酸免維護(hù)電池，單體電池電壓為12V，為了能隨時(shí)掌握蓄電池組的大致容量，進(jìn)行核對(duì)性放電試驗(yàn)是必要的，其方法是：

　　在UPS供電系統(tǒng)中，關(guān)掉整流器（UPS輸入），讓蓄電池對(duì)UPS所帶負(fù)載直接供電，蓄電池組放電前后要測(cè)記每只電池的端壓、溫度、比重、室溫和放電時(shí)間。放出額定容量的30％～40％為止。

　　放電結(jié)束后，要對(duì)蓄電池充電，充入電量應(yīng)是放出電量的1.2倍。

　　根據(jù)測(cè)記的數(shù)據(jù)作出放電曲線，留作以后再次測(cè)試時(shí)比較。

　　影響到UPS電源蓄電池的穩(wěn)定性因素

　　1、蓄電池溫度影響UPS電池可靠性：溫度對(duì)UPS電源蓄電池的自然老化過(guò)程有很大影響。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明溫度每上升攝氏5度，電池壽命就下降10%，所以UPS的設(shè)計(jì)應(yīng)讓電池保持盡可能低的溫度。所有在線式和后備/在線混合式UPS比后備式或在線互動(dòng)式UPS運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量要大(所以前者要安裝風(fēng)扇)，這也是后備式或在線互動(dòng)式UPS電源電池更換周期相對(duì)較長(zhǎng)的一個(gè)重要原因。

　　2、電池充電器設(shè)計(jì)影響電池可靠性：蓄電池充電器是UPS非常重要的一部分，電池的充電條件對(duì)電池壽命有很大影響。如果電池一直處于恒壓或“浮充”型電池充電狀態(tài)，則UPS電源蓄電池壽命能最大程度提高。事實(shí)上電池充電狀態(tài)的壽命比單純儲(chǔ)存狀態(tài)的壽命長(zhǎng)得多。因?yàn)殡姵爻潆娔苎泳忞姵氐淖匀焕匣^(guò)程，所以UPS無(wú)論運(yùn)行還是停機(jī)狀態(tài)都應(yīng)讓電池保持充電。

　　3、電池電壓影響電池可靠性：電池是個(gè)單個(gè)的“原電池”組成，每一個(gè)原電池電壓大約2伏，原電池串聯(lián)起來(lái)就形成了電壓較高的電池，一個(gè)12伏的電池由6個(gè)原電池組成，24伏的電池由12個(gè)原電池組成等等。UPS電源電池充電時(shí)，每個(gè)串聯(lián)起來(lái)的原電池都被充電。原電池性能稍微不同就會(huì)導(dǎo)致有些原電池充電電壓比別的原電池高，這部分電池就會(huì)提前老化。只要串聯(lián)起來(lái)的某一個(gè)原電池性能下降，則整個(gè)電池的性能就將同樣下降。試驗(yàn)證明電池壽命和串聯(lián)的原電池?cái)?shù)量有關(guān)，電池電壓越高，老化的就越快。

　　UPS容量一定時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能讓電池電壓最低，這樣UPS電池壽命就越長(zhǎng)，對(duì)于電池電壓一定時(shí)，應(yīng)選擇數(shù)量少電壓高原電池串聯(lián)的電池，不要選擇數(shù)量多電壓低的原電池串聯(lián)的電池。有些廠家UPS的電池電壓比較高，這是因?yàn)槿萘恳欢〞r(shí)，電壓越高，電流就越小，就可選用較細(xì)的導(dǎo)線和功率較小的半導(dǎo)體，從而降低UPS成本。容量1KVA左右的UPS的電池電壓一般為36V-96V。這種容量等級(jí)的柏克UPS如HS-1KH的電池電壓選擇了最低的36V。

　　4、電池紋波電流影響電池可靠性

　　理想情況下，為了延長(zhǎng)UPS電源蓄電池壽命，應(yīng)讓電池總保持在“浮”充電或恒壓充狀態(tài)。這種狀態(tài)下充滿電的電池會(huì)吸收很小的充電器電流，它稱為“浮”或“自放電”電流。盡管電池廠商如此推薦，有些UPS的設(shè)計(jì)(很多在線式)使電池承受一些額外的小電流，稱為紋波電流。紋波電流是當(dāng)電池連續(xù)地向逆變器供電時(shí)產(chǎn)生的，因?yàn)閾?jù)能量守恒原理，逆變器必須有輸入直流電才能產(chǎn)生交流輸出。這樣電池形成了小充放電周期，充放電電流的頻率是UPS輸出頻率(50或60Hz)的兩倍。

　　目前，UPS電源蓄電池的應(yīng)用已滲透到了人們生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面，產(chǎn)品的諸多優(yōu)良特性，是今后社會(huì)發(fā)展中，其它的電能儲(chǔ)存產(chǎn)品與方法難以替代的，是今后最有發(fā)展前途的電源應(yīng)用產(chǎn)品之一。