賽能蓄電池SN-12V7CH 12V7AH太陽(yáng)能,!
賽能專欄◆UPS電池使用壽命分析
蓄電池是UPS系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分,其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)UPS系統(tǒng)的可靠程度,。賽能通過(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)樗碾娐吩O(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,。下面就跟著賽能來(lái)一起分析影響UPS蓄電池使用壽命的幾方面原因,,對(duì)于蓄電池的正確使用和維護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。
一,、UPS蓄電池壽命
目前蓄電池使用較多的是2V系列和12V系列,。這兩種蓄電池的壽命差別較大,一般2V系列的設(shè)計(jì)壽命是8-15年,12V系列的設(shè)計(jì)壽命是3-6年,。由于12V系列的蓄電池價(jià)格較便宜,,目前在UPS系統(tǒng)中使用12V系列的蓄電池比例較高。(蓄電池的設(shè)計(jì)使用壽命指的是一種特定條件下的理論值(比如要求環(huán)境溫度為20-25℃,,每個(gè)月的總放電量不超過(guò)額定的容量,,而蓄電池實(shí)際壽命是與使用條件密切相關(guān)的,環(huán)境溫度,、放電深度和斷電頻度等因素都對(duì)蓄電池實(shí)際使用壽命有著不同程度甚至很嚴(yán)重的影響,。)
二、UPS蓄電池使用要求與各項(xiàng)注意事項(xiàng)
1.使用環(huán)境要求
① 放置位置必須平穩(wěn),;② UPS機(jī)箱各面距墻壁必須保持足夠的通風(fēng)距離,;③ 遠(yuǎn)離熱源,無(wú)陽(yáng)光直射,,無(wú)腐蝕性,;④ 保持正常的溫度和濕度;⑤ 保持室內(nèi)潔凈,。
2.做好UPS的防感應(yīng)雷害工作
雷擊是所有電器的天敵,,一定要注意保證UPS的有效屏蔽和接地保護(hù)。雷害主要是因雷云空對(duì)地或空對(duì)空放電所引起的一系列反應(yīng)造成的,。當(dāng)云層放電時(shí),,附近架空電源線和通信線路因電磁感應(yīng)現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)高電位脈沖。這些高電位脈沖沿著電源線或通信線進(jìn)入U(xiǎn)PS,,而UPS中采用了大量的CMOS集成電路模塊和控制用的CPU等微電子器件,它們對(duì)雷電的電磁脈沖非常敏感,,因此很容易被擊壞,。在UPS具備有效屏蔽和良好保護(hù)接地的前提下,一定要做好電源線和通信線(例如遠(yuǎn)端監(jiān)控信號(hào)線)的防雷過(guò)壓保護(hù),。
3.充電電壓對(duì)蓄電池使用壽命的影響
蓄電池的使用壽命與蓄電池的浮充電壓有很大的關(guān)系,,浮充電壓過(guò)高,板柵腐蝕速度增加,,電解液損失速度加快,,蓄電池壽命縮短;浮充電壓過(guò)低,,容易造成蓄電池充電不足,,影響蓄電池容。蓄電池的浮充電壓應(yīng)隨著溫度變化而調(diào)整,。溫度升高,,浮充電壓應(yīng)降低,如蓄電池浮充電壓不變,,則浮充電流將增加,,正極極化增大,,板柵腐蝕速度隨之加快,蓄電池壽命就會(huì)縮短,。溫度降低,,需要提高充電電壓,否則會(huì)因低溫而使得蓄電池充電接受能力下降,,而導(dǎo)致蓄電池充電不足,,蓄電池壽命同樣會(huì)縮短。目前國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求,,在一組蓄電池中大浮充電壓的差異應(yīng)≤50mV,,所以應(yīng)重視并減小浮充狀態(tài)下蓄電池的電壓運(yùn)行的差異。
賽能提示:為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命,,應(yīng)高度重視蓄電池的充放電控制,。蓄電池的充電方式主要是浮充電和均衡充電兩種。必須了解不同充電方式的充電特點(diǎn)和充電要求,,嚴(yán)格按照要求對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,。一般蓄電池投入使用的日期距出廠日期時(shí)間較長(zhǎng),蓄電池經(jīng)過(guò)*的自放電,,容量必然大量損失,,并且由于單體蓄電池自放電大小的差異,致使蓄電池的比重,、端電壓等出現(xiàn)不均衡,,投入使用前應(yīng)用均充電壓進(jìn)行初充電,否則,,個(gè)別蓄電池會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展成落后蓄電池并會(huì)導(dǎo)致整組蓄電池不可用,。另外,如果蓄電池*不投入使用,,閑置時(shí)間超過(guò)3個(gè)月后,,應(yīng)該對(duì)蓄電池進(jìn)行一次補(bǔ)充電。(有關(guān)的研究結(jié)果表明:板柵不同部位合金成分與結(jié)構(gòu)的分布均有所不同,,因而會(huì)導(dǎo)致板柵電化學(xué)性能的不均衡性,,這種不均衡性又會(huì)使在浮充和充、放電狀態(tài)下得電壓產(chǎn)生差異,,且會(huì)隨著充,、放電的循環(huán)往復(fù),使用這種差異不斷增大,,形成所謂的“落后蓄電池(蓄電池失效)”)
4.減少深度放電
電池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,。
5.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。
6.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*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,。
7.使用UPS時(shí)須考慮負(fù)載的大小及特性
UPS額定輸出功率是標(biāo)志該產(chǎn)品能驅(qū)動(dòng)多大功率負(fù)載的重要參數(shù),,它隨負(fù)載功率因數(shù)的變化而變化,如1kVA的UPS并不一定能驅(qū)動(dòng)1kVA的負(fù)載,,為了延長(zhǎng)UPS的使用壽命,,UPS不宜*處于滿載狀態(tài)下運(yùn)行。后備式UPS一般選取額定功率的60%~70%的負(fù)載量,,在線式UPS一般選取額定功率的70%~80%的負(fù)載量,。同時(shí)UPS也不宜*處于過(guò)度輕載狀態(tài)下運(yùn)行。
8.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,。
9.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,,好選用既具有恒流,又有恒壓的充電器對(duì)其進(jìn)行充電,。
三,、使用維護(hù)與保養(yǎng)注意事項(xiàng)
◇ 禁止在UPS輸出端口接帶有感性的負(fù)載。
◇ 使用UPS電源時(shí),,應(yīng)務(wù)必遵守產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或使用手冊(cè)中的有關(guān)規(guī)定,,保證所接的火線、零線,、地線符合要求,,用戶不得隨意改變其相互的順序。
◇ 嚴(yán)格按照正確的開(kāi)機(jī),、關(guān)機(jī)順序進(jìn)行操作,。避免因負(fù)載突然加載或突然減載時(shí),UPS電源的電壓輸出波動(dòng)大,,而使UPS電源無(wú)法正常工作,。
◇ 嚴(yán)禁頻繁地關(guān)閉和開(kāi)啟UPS電源。一般要求在關(guān)閉UPS電源后,,至少等待6秒鐘后才能開(kāi)啟UPS電源,,否則,UPS電源可能進(jìn)入“啟動(dòng)失敗”的狀態(tài),,即UPS電源進(jìn)入既無(wú)市電輸出,,又無(wú)逆變輸出的狀態(tài)。
◇ 禁止超負(fù)載使用,。UPS電源的大啟動(dòng)負(fù)載控制在80%之內(nèi),,如果超載使用,在逆變狀態(tài)下,,時(shí)常會(huì)擊穿逆變管,。實(shí)踐證明:對(duì)于絕大多數(shù)UPS電源而言,將其負(fù)載控制在30~60%額定輸出功率范圍內(nèi)是工作方式,。
◇ 電池的放電要求:一般UPS對(duì)電池放電有保護(hù)措施,但放電至保護(hù)關(guān)機(jī)后,,電池又可以恢復(fù)到一定的電壓,,但這時(shí)不允許重新開(kāi)機(jī),,否則會(huì)造成電池過(guò)放電。UPS必須重新充電后才能投入正常使用,。
◇ 新購(gòu)買的UPS(或存放一段時(shí)間的UPS),,必須先對(duì)電池充電之后才能投入正常使用。否則無(wú)法保證備用時(shí)間,。
◇ 對(duì)于*無(wú)停電的UPS,,應(yīng)當(dāng)每隔3~6個(gè)月對(duì)UPS放電,然后重新充電,。這樣才能延長(zhǎng)電池的使用壽命,。
◇ 對(duì)于*存放的UPS,應(yīng)當(dāng)每隔3~6個(gè)月對(duì)UPS開(kāi)機(jī)使用和充電,,否則UPS主機(jī)和電池都會(huì)損壞,。
◇ 定期對(duì)UPS電源進(jìn)行維護(hù)工作。清除機(jī)內(nèi)的積塵,,測(cè)量蓄電池組的電壓,,檢查風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況及檢測(cè)調(diào)節(jié)UPS的系統(tǒng)參數(shù)等。
根據(jù)《電信電源維護(hù)規(guī)程》規(guī)定,,蓄電池遇到下列情況之一時(shí),,應(yīng)進(jìn)行均衡充電:
(1)2只以上單體蓄電池的浮充電壓低于2. 18V。
(2)放電深度超過(guò)20%,。
(3)閑置不用的時(shí)間超過(guò)3個(gè)月,。
(4)全浮充時(shí)間不超過(guò)3個(gè)月。
因此,,為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命,,要檢測(cè)蓄電池放電情況,根據(jù)放電時(shí)間和放電電流積分計(jì)算放電容,,放電容量達(dá)到20%要能在監(jiān)控設(shè)備上記錄下來(lái),,并及時(shí)進(jìn)行均充。同時(shí)在蓄電池監(jiān)控設(shè)備上可以設(shè)置定期均充周期,,一般*3個(gè)月,。
結(jié)束語(yǔ):
目前在UPS不間斷電源中,廣泛使用密封式免維護(hù)蓄電池作為儲(chǔ)存電能的裝置,。當(dāng)市電中斷時(shí),,UPS電源將靠?jī)?chǔ)存在蓄電池中的能量維持其逆變器的正常工作。此時(shí),,蓄電池通過(guò)放電將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能提供給UPS電源使用,。市場(chǎng)上被廣泛使用的是密封免維護(hù)鉛酸蓄電池,其價(jià)格比較昂貴,,對(duì)于長(zhǎng)延時(shí)UPS電源而言,,蓄電池的成本比較可觀,。由此可見(jiàn),正確地使用和維護(hù)好蓄電池組,,盡可能地延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命非常重要,,不可掉以輕心。如果維護(hù)使用正確的話,,普及型蓄電池的壽命一般可達(dá)到3-5年,,有些進(jìn)口蓄電池的壽命可達(dá)到10年左右
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