UPS用蓄電池的選擇和充電模式的研究

　　Ef：機器轉(zhuǎn)換效率(約0.6～0.75)

　　η： 電池放電效率(約0.7～0.8)

　　Vf ：機器截止電壓

　　4 UPS電池的充電模式

　　4.1 恒流充電

　　恒流充電是用分段恒流的方法進行充電。一般是通過充電裝置自身調(diào)整來實現(xiàn)的?？梢匀我膺x擇和調(diào)整充電電流，適應(yīng)性較強，特別適用于小電流長時間充電，也有利于容量恢復(fù)較慢的蓄電池充電。缺點是初始充電電流過小，充電后期充電電流又過大充電時間長、析出氣體多、對極板的沖擊較大、能耗較高、效率較低(不超過65%)，在充電過程中需有人看守，一般在初充電和在小電流進行去硫充電才使用。因恒流充電的變型是分段恒流充電，所以充電時為避免充電后期電流過大，應(yīng)及時調(diào)整充電電流，還應(yīng)注意充電電流的大小、充電時間、轉(zhuǎn)換電流的時機及充電終止電壓的選取等，應(yīng)嚴格按照充電的規(guī)范(表1)來操作。

4.2 恒壓充電

　　恒壓充電是指每只單格蓄電池均以一恒定電壓(一般取單格電池數(shù)乘以2.5v)進行充電。特點是：初始充電電流相當大，蓄電池電動勢和電解液體相對密度上升較快，隨著充電的延續(xù)，充電電流逐漸減小，在充電終期只有很小的電流通過;充電時間短、能耗低，一般充電4～5h蓄電池即可獲得本身容量的90% ～95% ;如果充電電壓選擇得當，8h即可完成整個充電過程，且整個充電過程不需人照看，這種充電方式廣泛用于補充充電。由于初始充電初電流過大，對放電深度過大的蓄電池充電時，會引起初始充電電流急驟上升，易造成被充蓄電池過流或充電設(shè)備損壞。充電過程中由于不能調(diào)整充電電流，因此不適用于蓄電池的初充電和去硫充電。充電過程中對蓄電池電壓的變化很難補償，所以對容量恢復(fù)較慢的蓄電池完全充電很難完成。

　　在充電之前應(yīng)正確選擇充電電壓(表2)。若充電電壓過高，會引起充電初始充電電流過大，嚴重時會引起極板彎曲變形、活性物質(zhì)大量脫落以及蓄電池溫升過高等;過低則會使蓄電池充電不足，導(dǎo)致容量降低、壽命縮短。

　　4.3 快速充電

　　快速充電是指以大電流方法的充電方式?？焖俪潆姴划a(chǎn)生大量的氣泡又不發(fā)熱，從而可縮短充電時間。目前，常用的快速充電主要有脈沖充電和大電流遞減快充兩種。

　　1.脈沖快速充電的特點是，采用1～2倍的C20 A大電流充電，使蓄電池在短時間內(nèi)充至額定容量的50% ～60%。當蓄電池單格電壓充至2.4V時即停止充電，由控制電路自動轉(zhuǎn)為脈沖充電;即先停充25～40ms(前停充)，接著再放電或反充電，使蓄電池反向通過一個較大的脈沖電流(脈沖深度為充電電流的1.5～3倍，脈沖寬度為150～l000um)，然后再停止充電25ms(后停充)，如此循環(huán)直至充足。

　　2.大電流遞減充電主要是利用了蓄電池在低荷電狀態(tài)時具有高充電接受的特點，開始以大電流沖電(一般采用1～2倍 C20A)，然后以一定的電流差值(50A)遞減，最后降至一定的電流值，直至蓄電池充足。上述方法具有充電時間短(一般新蓄電池初充電不超過5h，補充充電只需0.5～1.0 h)、空氣污染小、省電節(jié)能以及不需專人看管等優(yōu)點。一般適用于要求在極短的時間內(nèi)對蓄電池實施快速充電的場合，也普遍適用于城市公共汽車在停歇、休息時

　　間內(nèi)對蓄電池補充充電。

　　快速充電的能量轉(zhuǎn)換效率低?？焖倜}沖充電蓄電池析出的氣體總量雖然減少，但因出氣率高，易造成極板活性物質(zhì)脫落。因此在正常情況下不宜用此法對新啟用的蓄電池進行初充電。

　　4.4 均衡充電

　　均衡充電是以小電流(1/20C20A)進行1—3h的充電過程。主要用來消除一組浮充電運行(即將直流電源和蓄電池并聯(lián)連接的工作方式)蓄電池在同樣運行條件下，由于某種原因造成的全組電池不均衡而形成的差別，以達到全組電池的均衡。此方法一般不能頻繁使用，但當蓄電池出現(xiàn)下列情況之一時。必須進行均衡充電：

　　1).蓄電池組長時間在電流放電，或長時間擔(dān)負直流電荷后

　　未及時充電時。

　　2).蓄電池個別單格電壓、電解液密度偏低，全組電池產(chǎn)生差別時。

　　3).沒有按規(guī)定周期實施充、放電時。

　　4.5 恒壓限流充電

　　恒壓限流充電主要是用來補救恒壓充電時充電電流過大的缺點(方法同恒壓充電)，通過充電電源和被充蓄電池之間串聯(lián)一電阻(限流電阻)來自動調(diào)節(jié)充電電流。當充電電流過大時，其限流電阻上的壓降也大，從而減小了充電電壓;當充電電壓過小時，限流電阻上的壓降也很小，充電設(shè)備輸出的電壓損失也小，這樣就自動調(diào)節(jié)了充電電流，使之不超過某個限度。該方法目前廣泛用于免維護電池的初充電和普通蓄電池的補充充電。

　　4.6 智能充電