如何實(shí)現(xiàn)UPS電源中電池組的壽命最大化

　　引言

　　通過(guò)對(duì)UPS維修工作中各種故障的統(tǒng)計(jì)可以得出這樣的結(jié)論：后備式UPS電源，由電池引發(fā)的故障超過(guò)了總故障的50%。在線式UPS電源，因?yàn)樗?strong>電路設(shè)計(jì)合理，驅(qū)動(dòng)功率元件容量所取的余量大，因而電源電路故障率很低，相比之下，由電池組所引發(fā)的故障率上升至60%以上?？梢?jiàn)，正確地使用和維護(hù)好電池是延長(zhǎng)電池組壽命、降低UPS電源總故障率的關(guān)鍵因素之一。

　　定期檢查

　　定期檢查各單元電池的端電壓和內(nèi)阻。對(duì)12V單元電池來(lái)說(shuō)，在檢查中如果發(fā)現(xiàn)各單元電池間的端電壓差超過(guò)0.4V以上或電他的內(nèi)阻超過(guò)80mΩ 以上時(shí)，應(yīng)該對(duì)各單元電池進(jìn)行均衡充電，以恢復(fù)電池的內(nèi)阻和消除各單元電池之間的端電壓不平衡。均衡充電時(shí)充電電壓取13.5～13.8V即可。經(jīng)過(guò)良好均衡充電處理的電池絕大多數(shù)都可將其內(nèi)阻恢復(fù)到30mΩ以下。

　　UPS電源在運(yùn)行過(guò)程中，由于各單元電池特性隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS電源內(nèi)部的充電回路來(lái)消除的，所以對(duì)這種特性已發(fā)生明顯不均衡性的電池組，若不及時(shí)采取脫機(jī)均充處理的話，其不均衡度就會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。

　　重新浮充

　　UPS電源停機(jī)10天以上，在重新開(kāi)機(jī)之前，應(yīng)在不加負(fù)載的條件下啟動(dòng)UPS電源以利用機(jī)內(nèi)的充電回路重新對(duì)蓄電池浮充10～12h以上再帶載運(yùn)行。

　　UPS電源長(zhǎng)期處于浮充狀態(tài)而沒(méi)有放電過(guò)程，相當(dāng)于處在“儲(chǔ)存待用”狀態(tài)。如果這種狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成蓄電池因“儲(chǔ)存過(guò)久”而失效報(bào)廢，它主要表現(xiàn)為電池內(nèi)阻增大，嚴(yán)重時(shí)內(nèi)阻可達(dá)幾Ω。

　　我們發(fā)現(xiàn)：在室溫20℃下，存儲(chǔ)1個(gè)月后，電池可供使用的容量為其額定值的97%左右，如果儲(chǔ)存6個(gè)月不用，它的可使用容量變?yōu)轭~定容量的80%。如果儲(chǔ)存溫度升高，它的可使用容量還會(huì)降低。

　　因此建議用戶最好每隔20°C個(gè)月有意地拔掉市電輸入，讓UPS電源工作于由蓄電池向逆變器提供能量的狀態(tài)。但這種操作不宜時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在負(fù)載為額定輸出的30%左右時(shí)，約放電10min即可。

　　減少深度放電

　　電他的使用壽命與它被放電的深度密切相關(guān)。UPS電源所帶的負(fù)載越輕，市電供電中斷時(shí)，蓄電他的可供使用容量與其額定容量的比值越大，在此情況下，當(dāng)UPS電源因電池電壓過(guò)低而自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)電池被放電的深度就比較深。

　　實(shí)際過(guò)程如何減少電池被深度放電的事情發(fā)生呢？方法很簡(jiǎn)單：當(dāng)UPS電源處于市電供電中斷，改由蓄電池向逆變器供電狀態(tài)時(shí)，絕大多數(shù)UPS電源都會(huì)以間隙4s左右響一次的周期性報(bào)警聲，通知用戶現(xiàn)在是由電池提供能量。當(dāng)聽(tīng)到報(bào)警聲變急促時(shí)，就說(shuō)明電源已處于深度放電，應(yīng)立即進(jìn)行應(yīng)急處理，關(guān)閉 UPS電源。不是迫不得以，一般不要讓UPS電源一直工作到因電池電壓過(guò)低而自動(dòng)關(guān)機(jī)才結(jié)束。　　利用供電高峰充電

　　對(duì)于UPS電源長(zhǎng)期處于市電低電壓供電或頻繁停電的用戶來(lái)說(shuō)，為防止電池因長(zhǎng)期充電不足而過(guò)早損壞，應(yīng)充分利用供電高峰(如深夜時(shí)間)對(duì)電池充電以保證電池在每次放電之后有足夠的充電時(shí)間。一般電池被深度放電后，再充電至額定容量的90%至少需要10～12h左右。

　　注意充電器的選用

　　UPS電源用的免維護(hù)密封電池不能用可控硅式的“快速充電器”進(jìn)行充電。這是因?yàn)檫@種充電器會(huì)造成蓄電池同時(shí)處于既“瞬時(shí)過(guò)流充電”又“瞬時(shí)過(guò)壓充電的惡劣充電狀態(tài)。這種狀態(tài)會(huì)使電池可供使用容量大大下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使蓄電池報(bào)廢。 在采用恒壓截止型充電回路的UPS電源時(shí)，注意不要將電池電壓過(guò)低保護(hù)工作點(diǎn)調(diào)得過(guò)低，否則，在它充電初期容易產(chǎn)生過(guò)流充電。

　　當(dāng)然，最好選用既具有恒流，又有恒壓的充電器對(duì)其進(jìn)行充電。

　　保證電源環(huán)境溫度

　　電池可供使用的容量與環(huán)境溫度密切相關(guān)。一般情況下，電池的性能參數(shù)都是室溫為20℃條件下標(biāo)定的，當(dāng)溫度低于20℃時(shí)，蓄電他的可供使用容量將會(huì)減少，而溫度高于20℃時(shí)，其可供使用的容量會(huì)略有增加。不同廠家不同型號(hào)的電池受溫度影響的程度不同。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在-20℃時(shí)，蓄電池可供使用容量只能達(dá)到標(biāo)稱容量的60%左右?？梢?jiàn)溫度的影響不可忽視。

　　結(jié)語(yǔ)

　　當(dāng)然，要延長(zhǎng)電池組的使用壽命不但在維護(hù)使用上要注意，而且在選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮負(fù)載特性(電阻性、電感性、電容性)及大小。不要長(zhǎng)期使電池處于過(guò)度輕載運(yùn)行，以免電池放電電流過(guò)小導(dǎo)致電池報(bào)廢。