影響UPS電源蓄電池容量下降的原因

來源：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電源設備的一個重要組成部分，當前UPS設備使用的蓄電池主要是閥控式鉛酸蓄電池。在實際使用中，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，導致容量早期損失；導致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（包括放電強度、放電電流及放電終止電壓）下放出的電量多少或放電時間長短稱為蓄電池容量，汽車蓄電池是一個可逆的直流電源，既能將化學能轉換為電能，也能將電能轉化為化學能，它與發(fā)電機并聯(lián)。

　　蓄電池的作用

　　在啟動發(fā)動機期間，它供電給起動系統(tǒng)和點火系統(tǒng)。

　　當發(fā)動機停止運轉或低怠速運轉的時候，由它給汽車用電設備供電。

　　當出現(xiàn)用電需求超過充電系統(tǒng)輸出時，這段有限的時間內，由它提供電流。

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

　　影響UPS電源蓄電池容量下降的原因

　　在維護工作中，我們發(fā)現(xiàn)有些基站的UPS電源蓄電池使用壽命很長，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重下降，甚至在停電后只能堅持半個小時左右，這是什么原因呢？請看下文。

　　1、長期的儲存，有的客戶在買到UPS電源蓄電池后，由于沒有來得及安裝，蓄電池就一直放著，存放的溫度以及環(huán)境對電池有很大的影響，如果長時間這樣儲存，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量偏差也是密切相關的，正極板容易出現(xiàn)問題而影響蓄電池容量的常見原因有：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，從而破壞了正極結構，導致活性物脫落。還有就是正極板柵受到外界因素腐蝕變形，這些都是嚴重影響UPS電源電池的容量。

　　3、由于各種原因引起的負極板硫酸鹽化，也是導致UPS電源蓄電池容量不足的一個原因。導致蓄電池容量不足的原因主要有這些，我們在使用蓄電池的時候，要給蓄電池進行一些簡單的維護，增加其使用率，延長壽命，讓蓄電池更好地為電力系統(tǒng)服務。

　　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，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。當然，溫度的高低是有限度的，而不是無限度的?？梢姡３譁囟仍谝欢ǖ姆秶鷥?，是十分必要的。最理想的溫度是25度。

　　5、開關電源設置問題。有許多的基站在整流器上都設置了均充電壓和均充時間，這樣在到達均充周期或電池放電后整流器就會對UPS電源蓄電池進行均衡充電，造成過充電現(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UPS電源電池放電也是有嚴格規(guī)定的，蓄電池負荷不低于規(guī)定的放電終止電壓，若低于此值是電池會產(chǎn)生，電池充電器廠家導致電池的活性物質減少，對其性能的影響和使用壽命，并恢復了很困難的。充電設備的性能將直接影響到蓄電池和直流系統(tǒng)的安全運行。蓄電池的特殊結構，除了泄漏，鼓包，無法從外表來判斷其性能，唯一的標準，衡量其性能是通過檢查放電測試其實際容量。

　　UPS蓄電池的容量測試方法

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

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

　　放電結束后，要對蓄電池充電，充入電量應是放出電量的1.2倍。

　　根據(jù)測記的數(shù)據(jù)作出放電曲線，留作以后再次測試時比較。

　　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UPS電源蓄電池的自然老化過程有很大影響。詳細的實驗數(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的設計應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式UPS運行時發(fā)熱量要大(所以前者要安裝風扇)，這也是后備式或在線互動式UPS電源電池更換周期相對較長的一個重要原因。

　　2、電池充電器設計影響電池可靠性：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。事實上電池充電狀態(tài)的壽命比單純儲存狀態(tài)的壽命長得多。因為電池充電能延緩電池的自然老化過程，所以UPS無論運行還是停機狀態(tài)都應讓電池保持充電。

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

　　UPS容量一定時，設計時應盡可能讓電池電壓最低，這樣UPS電池壽命就越長，對于電池電壓一定時，應選擇數(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，這是因為容量一定時，電壓越高，電流就越小，就可選用較細的導線和功率較小的半導體，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UPS電源蓄電池壽命，應讓電池總保持在“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的設計(很多在線式)使電池承受一些額外的小電流，稱為紋波電流。紋波電流是當電池連續(xù)地向逆變器供電時產(chǎn)生的，因為據(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電源蓄電池的應用已滲透到了人們生產(chǎn)、生活的各個方面，產(chǎn)品的諸多優(yōu)良特性，是今后社會發(fā)展中，其它的電能儲存產(chǎn)品與方法難以替代的，是今后最有發(fā)展前途的電源應用產(chǎn)品之一。