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      影響鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素

      2013-09-23   |  來源:煒業通科技

      蓄電池是UPS供電系統中的一個重要組成部分,其優劣直接關系到整個UPS供電系統的可靠程度,不管UPS設計的多么先進,功能多么完備,一旦電池失效,再好的UPS也無法提供不間斷供電。用戶千萬不要因貪圖便宜而選用劣質電池,這樣會影響整個UPS系統的可靠性,并能因此造成更大的損失。   

      蓄電池是整個UPS供電系統中平均無故障時間(MTBF)最薄弱的部分。如果能夠正確使用和維護,則能夠延長其使用壽命,反之會使其使用壽命會大大縮短。因此,要了解蓄電池的基本原理和使用注意事項。   

      蓄電池的種類一般可分為鉛酸電池、鉛酸免維護電池及鎳鎘電池等,考慮到負載條件、使用環境、使用壽命及成本等因素,UPS一般選擇閥控式鉛酸免維護電池。其主要特點是在充電時正極板上產生氧氣,通過再化合反應在負極板上還原成水,使用時在規定浮充壽命期內不必加水維護,因此又稱為免維護鉛酸蓄電池。免維護只是與普通蓄電池相比,使用過程中免去了添加純水或蒸餾水,調整電解液液面的工作,并非免去一切維護工作。相反,為實現UPS的不間斷供電,要更加細致地維護和保養好鉛酸免維護蓄電池。   

      以下介紹一些影響電池使用壽命的主要因素和使用過程中應注意的事項:   

      (1)環境溫度對電池的影響較大,環境溫度過高,會使電池過充電產生氣體,環境溫度過低,則會使電池充電不足,這都會響電池的使用壽命。因此一般要求環境溫度在25℃左右,UPS浮充電壓值也是按此溫度來設定的。實際應用時,蓄電池一般在5℃~35℃范圍內進行充電,低于5℃或高于35℃都會大大降低電池的容量,縮短使用壽命。   

      (2)放電深度對電池使用壽命的影響也非常大,電池放電深度越深,其循環使用次數就越少,因此在使用時應避免深度放電。雖然UPS都有電池低電位保護功能,一般單節電池放電至10.5V左右時,UPS就會自動關機,但是如果UPS處于輕載放電或空載放電的情況下,也會造成電池的深度放電。   

      (3)電池在存放、運輸、安裝過程中,會因自放電而失去部分容量。因此,在安裝后投入使用前,應根據電池的開路電壓判斷電池的剩余容量,然后采用不同的方法對蓄電池進行補充充電。對備用擱置的蓄電池,每3個月應進行一次補充充電??梢酝ㄟ^測量電池開路電壓來判斷電池的好壞,以12V電池為例,若開路電壓高于12.5V,則表示電池儲能還有80%以上,若開路電壓低于12.5V,則應該立刻進行補充充電,若開路電壓低于12V,則表示電池存儲電能不到20%,電池不堪使用。   

      (4)電池充放電電流一般以C來表示,C的實際值與電池容量有關。例如100Ah的電池:C=100A。松下鉛酸免維護電池的最佳充電電流為0.1C左右,充電電流不能大于0.3C。充電電流過大或過小都會影響電池的使用壽命。放電電流一般要求在0.05~3C之間,UPS在正常使用中都能滿足此要求,但也要防止意外情況的發生,如電池短路等。

      (5)充電電壓,由于UPS電池屬于備用工作方式,市電正常情況下處于充電狀態,只有停電時才會放電。為延長電池的使用壽命, UPS的充電器一般采用恒壓限流的方式控制,電池充滿后即轉為浮充狀態,每節浮充電壓設置為13.6V左右。如果充電電壓過高就會使電池過充電,反之會使電池充電不足。充電電壓異常,可能是由電池配置錯誤引起,或因充電器故障造成,因此在安裝電池時,一定要注意電池的規格和數量的正確性,不同規格、不同批號的電池不要混用。外加充電器不要使用劣質充電器,而且安裝時要考慮散熱問題。目前,為進一步提高電池壽命,先進的UPS都采用一種ABM(Advanced Battery Management)三階段智能化電池管理方案,即充電分成初始化充電、浮充電和休息三個階段:第一階段是恒流均衡充電,將電池容量充到90%;第二階段是浮充充電,將電池容量充到100%,然后停止充電;第三階段是自然放電,在這個階段里,電池利用自身的漏電流放電,一直到規定的電壓下限,再重復上述的三個階段。這種方式改變了以前那種充滿電后,仍使電池處于一天24h的浮充狀態,因此延長了電池的壽命。   

      (6)免維護電池由于采用吸收式電解液系統,在正常使用時不會產生任何氣體,但是如果用戶使用不當,造成電池過充電,就會產生氣體,此時電池內壓就會增大,會將電池上的壓力閥頂開,嚴重時會使電池爆裂。   

      (7)UPS在運行過程中,要注意監視蓄電池組的端電壓值、浮充電流值以及每只蓄電池的電壓值、蓄電池組及直流母線的對地電阻和絕緣狀態。   

      (8)不要單獨增加或減少電池組中幾個單體電池的負荷,這將造成單體電池容量的不平衡和充電的不均一性,降低電池的使用壽命。   

      (9)電池應盡可能安裝在清潔、陰涼、通風、干燥的地方,并要避免受到陽光、加熱器或其他輻射熱源的影響。電池應正立放置,不可傾斜。每個電池間端子連接要牢固。   

      (10)定期保養,電池在使用一定時間后應進行定期檢查,如觀察其外觀是否異常、測量各電池的電壓是否平均等;如果長期不停電,電池會一直處于充電狀態,這樣會使電池的活性變差,因此即使不停電,UPS也需要定期進行放電試驗以便電池保持活性。放電試驗一般可三個月進行一次,做法是UPS帶載最好在50%以上,然后斷開市電,使UPS處于電池放電狀態,放電持續時間視電池容量而言一般為幾分鐘至幾十分鐘,放電后恢復市電供電,繼續對電池充電。   

      清楚影響鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素和在使用過程中應注意的事項,對在UPS系統中正確使用和維護鉛酸蓄電池有很大的幫助。

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