UPS電池電池

美國(guó)西恩迪

中國(guó)易事特

德國(guó)陽(yáng)光

德國(guó)荷貝克

德國(guó)GDP

日本松下

日本湯淺

華天電池

陸特電池

UPS電池判別

蓄電池的好壞判斷有專(zhuān)用的蓄電池測(cè)量?jī)x,但是一般的用戶(hù)很少有這種儀器,都只有一只萬(wàn)用表.下面幾點(diǎn)維修中判斷蓄電池好壞的幾點(diǎn)總結(jié),以供參考.

1、從外觀判斷：觀察外觀有無(wú)變形、凸出、漏液、破裂炸開(kāi)、燒焦、螺絲連接處有無(wú)氧化物滲出等。

2、 帶載測(cè)量：若外觀無(wú)異常，UPS工作于電池模式下，帶一定量的負(fù)載，若放電時(shí)間明顯短于正常放電時(shí)間，充電8小時(shí)以后，乃不能恢復(fù)正常的備用時(shí)間，判定電池老化。

3、 用萬(wàn)用表測(cè)量：

A 、電池放電模式下測(cè)量：測(cè)量電池組中各個(gè)電池端電壓，若其中一個(gè)或多個(gè)電池端電壓顯明高于或低于標(biāo)稱(chēng)電壓（標(biāo)稱(chēng)電壓12V/節(jié)），判斷電池老化。

B 、 市電模式下測(cè)量：電池組中各個(gè)電池端的充電電壓，若其中一個(gè)或多個(gè)電池的充電電壓顯明高于或低于其他電壓，判定電池老化。

C、 測(cè)電池組的總電壓：電池組總電壓明顯低于標(biāo)稱(chēng)值（以C1K電池組標(biāo)稱(chēng)值是36V為例），充電8小時(shí)后乃不能恢復(fù)到正常值，即使恢復(fù)到正常值，放電時(shí)間達(dá)不到正常放電時(shí)間，判定電池老化。

D、電池開(kāi)機(jī)測(cè)量：UPS不開(kāi)機(jī)，也不要接市電，先用萬(wàn)用表測(cè)量電池組總電壓，以C1K為例，此時(shí)電壓可能在36V-40V之間，屬于正常值，表筆不要離開(kāi)，一直盯住萬(wàn)用表的指示，然后接開(kāi)機(jī)鍵，若此時(shí)電池總電壓馬上降至30V以下乃至十幾伏，UPS馬上自動(dòng)關(guān)機(jī)，關(guān)機(jī)后電壓立即恢復(fù)到原有值。判定電池老化。

UPS電池注意事項(xiàng)

UPS蓄電池是UPS電源的重要組成部分，如蓄電池采購(gòu)后未能及時(shí)安裝，存放時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

（1） 保管時(shí)請(qǐng)注意周?chē)鷾囟炔灰^(guò)-20℃～ 50℃范圍。

（2） 保管蓄電池時(shí)必須使電池在完全充電狀態(tài)下進(jìn)行保管。由于在運(yùn)輸途中或保存期內(nèi)因自放電會(huì)損失一部分容量，使用前請(qǐng)補(bǔ)充電。

（3） 長(zhǎng)期保管時(shí)，為彌補(bǔ)期間的自放電，請(qǐng)進(jìn)行補(bǔ)充電。補(bǔ)充電的方法如下表：

保管溫度和補(bǔ)充電的間隔

在超過(guò)40℃條件下保管時(shí),對(duì)電池壽命有很壞影響,請(qǐng)避免

（4） 請(qǐng)?jiān)诟稍锏蜏?通風(fēng)良好的地方進(jìn)行保管。

（5） 由于蓄電池在保管過(guò)程中也有發(fā)生性能劣化，在管理上請(qǐng)盡早安排使用。

（6） 如在保管或轉(zhuǎn)移運(yùn)輸過(guò)程中電池包裝不慎被水淋濕，應(yīng)立即除掉包裝紙箱，以免被水打濕的紙箱成為導(dǎo)體造成電池放電或燒壞正極端子（因?yàn)樗菍?dǎo)電的）。

（7） 定期對(duì)電池進(jìn)行檢查。不要用汽油等有機(jī)溶劑或油類(lèi)進(jìn)行清洗（避免對(duì)UPS蓄電池包裝結(jié)構(gòu)造成腐蝕），另外請(qǐng)避免使用化纖布。

UPS電池更換

UPS蓄電池組的更換是利用二極管的反向逆止特性，人為使新舊蓄電池組（GB、GB’）之間存在電壓差，在新蓄電池GB’投入，舊蓄電池組GB退出時(shí)，由二極管作為電子開(kāi)關(guān)，瞬時(shí)向直流母線供電，從而避免了新舊蓄電池組因電壓的差異而在并聯(lián)過(guò)程中產(chǎn)生環(huán)流，保證了直流電源的穩(wěn)定性。同時(shí)也避免了UPS蓄電池池組更換過(guò)程中因中斷直流母線電源盒直流母線無(wú)蓄電池組供電，而有可能造成直流系統(tǒng)不可靠的因素。

其方法是：

1、充電機(jī)2#U停止運(yùn)行，取下UPS蓄電池組GB’中串接的熔斷器FU。

2、在熔斷器FU5兩端的A、C點(diǎn)并接二極管V（2CZ 200A/800V）.

3、檢查接線無(wú)誤后送蓄電池熔斷器FU。

4、取下熔斷器FU5，二極管V串于電路，合SA3，檢查二極管陰極對(duì)—WOM電壓約241V，陽(yáng)極對(duì)—WOM電壓約218V，二極管反向截止。直流母線由充電機(jī)1#U，蓄電池組GB、GB’并聯(lián)供電，但因蓄電池組GB’電壓低，直流負(fù)載由充電機(jī)1#U，蓄電池組GB供電。

5、斷開(kāi)SA1，取下熔斷器FU3、FU4。蓄電池組GB’經(jīng)二極管V瞬間向直流母線供電。

6、啟動(dòng)充電機(jī)2#U，并將其電壓調(diào)至額定值，直流母線由充電機(jī)2#U，蓄電池組GB’并聯(lián)供電。

7、從蓄電池屏拆除舊蓄電池組GB，并在就近處直流屏連接號(hào)，將其正、負(fù)引線分別與充電機(jī)1#U的正、負(fù)極對(duì)應(yīng)連接。

8、啟動(dòng)充電機(jī)1#U,使其與組裝的舊蓄電池并聯(lián)后的電壓為241V。

9、停用充電機(jī)2#U，蓄電池組GB’的電壓短時(shí)降至235V左右。

10、合SA1，充電機(jī)1#U、舊蓄電池組GB、新蓄電池組G B’并聯(lián)向直流母線供電，但因充電機(jī)1#U與舊蓄電池組GB并聯(lián)后的電壓高于新蓄電池組GB’的電壓，所以負(fù)載電流由充電機(jī)1#U及舊蓄電池組GB供電，但因二極管V反向截止，不會(huì)向新蓄電池組GB’反充電。

11、斷開(kāi)SA3，將新蓄電池組GB’拆除裝至蓄電池屏。

12、將并接于熔斷器FU5兩端的二極管V接于熔斷器FU3兩端。

13、裝熔斷器FU4，充電機(jī)1#U，新舊蓄電池組并聯(lián)向直流母線供電，因二極管V的作用，充電機(jī)1#U，舊蓄電池組只向直流母線供電，而不向新蓄電池組反充電。

14、斷開(kāi)SA1，新UPS蓄電池組經(jīng)二極管V向直流母線供電。

15、裝熔斷器FU3，二極管V被短接。此時(shí)二極管V已失去作用，應(yīng)帶電拆除。

16、拆除舊蓄電池組。

17、合SA1，充電機(jī)1#U與新蓄電池組，并聯(lián)向直流母線供電。

1．過(guò)放電(over discharge):低于蓄電池規(guī)定的終止電壓后繼續(xù)放電. 2、恢復(fù)充電(recover charge):為下一次放電做準(zhǔn)備，對(duì)已放電的電池充電使其恢復(fù)容量.

3．過(guò)充電(over charge):達(dá)到完全充電狀態(tài)之后繼續(xù)進(jìn)行的充電.

4．完全放電(full discharge):把蓄電池按規(guī)定的放電電流放電至規(guī)定的終止電壓.

5．額定電壓(nominal voltage):表示電池電壓時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)電壓.一般情況下比初始電壓稍低一些的理論值.

6．循環(huán)服務(wù)方式(cycles service system):以充電后放電作為一個(gè)循環(huán)來(lái)使用的方式.

7．最大放電電流(maximum discharge current):在不引起變形，外觀異常，極柱熔斷等情況下蓄電池可以放出的最大電流.

8．自放電(self discharge):不向外部提供電流，電流容量?jī)?nèi)部流失減少的現(xiàn)象.

9．額定容量(nominal capacity):在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度，放電電流和終止電壓條件下，蓄電池完全充電后能提供的由制造廠標(biāo)明的安時(shí)電量.

10．小時(shí)率(hour rate):以恒定電流放電至設(shè)定的終止電壓的時(shí)間率，一般以小時(shí)作為單位來(lái)體現(xiàn)電池的容量.

11．實(shí)際容量(actual capacity):蓄電池實(shí)際擁有按一定小時(shí)率放電的容量,表示為Ah.

12．涓流式連續(xù)補(bǔ)充電(trickle charge):為彌補(bǔ)蓄電池的自放電，在脫離負(fù)載的狀態(tài)下，不停地以微小電流充電.

13．浮充充電(floating charge):蓄電池和負(fù)載并聯(lián)接到整流充電器上，由充電器不斷的向蓄電池以一定的電壓保持充電狀態(tài)的充電方式,在停電或負(fù)載發(fā)生變動(dòng)時(shí)，電池能夠直接不間斷向負(fù)載提供電力.

14．定電壓充電(constant voltage charge):保持端子間電壓恒定的充電方式.

15．定電流充電(constant current charge):用恒定的電流充電的方式.

16．備用式(stand-by use):一直處于充電狀態(tài)的浮充充電和涓流式連續(xù)充電，備應(yīng)急使用.

17．內(nèi)阻(internal resistance):蓄電池內(nèi)部電解液和極群組電阻的總和.

18．放電終止電壓(cut-off voltage of discharge):根據(jù)放電電流大小和電池類(lèi)別不同而設(shè)定的放電到理論上應(yīng)停止放電時(shí)的端子電壓.

19．容量保存性能(capacity conservation performance):蓄電池完全充電后，在一定條件下以開(kāi)路狀態(tài)放置一段時(shí)間仍然保有的容量.

20．內(nèi)短路(internal short-circuit):在單個(gè)電池內(nèi)部的極群里,正負(fù)極板之間短路的現(xiàn)象.

1．計(jì)算蓄電池的最大放電電流值：

I最大=Pcosф/（η*E臨界*N）

注：P →UPS電源的標(biāo)稱(chēng)輸出功率

cosф →UPS電源的輸出功率因數(shù)（UPS一般為0.8）

η→ UPS逆變器的效率，一般為0.88~0.94（實(shí)際計(jì)算中可以取0.9）

E臨界 →蓄電池組的臨界放電電壓（12V電池約為10.5V，2V電池約為1.7V）

N →每組電池的數(shù)量（由各品牌各系列產(chǎn)品而定）

2．根據(jù)所選的蓄電池組的后備時(shí)間，查出所需的電池組的放電速率值C，然后根據(jù)：

電池組的標(biāo)稱(chēng)容量= I最大/C

3．時(shí)間與放電速率C

4．以MTT系列300KVA延時(shí)30分鐘為例：

已知：MTT系列UPS電源電池節(jié)數(shù)N 為32節(jié)，功率因素cosф為0.8,逆變器效率η為0.9,

根據(jù)：I最大=Pcosф/（η*E臨界*N），

則最大放電電流=標(biāo)稱(chēng)功率300000VA×0.8÷（0.9效率*32節(jié)*10.5V每節(jié)電池放電電壓）=794AH

又知30分鐘電池的放電速率C為0.92，

根據(jù)：電池組的標(biāo)稱(chēng)容量= I最大/C

電池組的標(biāo)稱(chēng)容量= 794÷0.92C=863AH

電池組的總?cè)萘?863AH×32節(jié)×12V=331392AH

由些可得需要用電池150AH32節(jié)6組

電池柜6個(gè)尺寸800*900*2000

對(duì)備用的電池來(lái)講，當(dāng)電池供電后，對(duì)電池重新充滿(mǎn)電所需要的時(shí)間，一般不少于 24 小時(shí)；對(duì)循環(huán)用電池來(lái)講，如果知道上一次的放電量及初始充電電流，可以按如下公式計(jì)算出環(huán)境為25 ℃時(shí)需要的充電時(shí)間。

A. 當(dāng)放電電流大于0.25C 時(shí)

Cdis

Tch = I 3 ～5

B. 當(dāng)放電電流小于0.25C 時(shí)

Cdis

Tch = I 6 ～10

注：Tch = 電池充滿(mǎn)電所需要的時(shí)間（小時(shí)）

Cdis = 電池上一次的放電的電量（安時(shí)）

I = 最大初始充電電流（安培）

UPS電池關(guān)于充電

1、浮充充電時(shí)，請(qǐng)用充電電壓2.275V/單格（20℃時(shí)的設(shè)定值），進(jìn)行定電壓充電或0.002CA以下的電流進(jìn)行定電流充電。溫度有0C以下或40C以上時(shí)，有必要對(duì)充電電壓進(jìn)行修正，以20C為起點(diǎn)每變化一度，單格電壓變化-3mv。2、循環(huán)充電時(shí)，充電電壓以2.40-2.50V/單格（20℃時(shí)的設(shè)定值），進(jìn)行定電壓電壓充電。溫度在5C以下或35℃以上進(jìn)行充電時(shí)，以20℃為起點(diǎn)，每變化一度充電電壓調(diào)整-4mv/單格。

充電初期電流控制在0.25CA以下。

充電量設(shè)為放電量的100-120%，但環(huán)境溫度在5C以下時(shí)，設(shè)為120-130%。

溫度越低（5C以下）充電結(jié)束時(shí)間越長(zhǎng)，溫度越高（35C以上）越容易發(fā)生過(guò)充電，所以特別是在循環(huán)使用時(shí)，在5C～30C內(nèi)進(jìn)行充電較好。

為防止過(guò)充電盡量安裝充電計(jì)時(shí)器，或自動(dòng)轉(zhuǎn)換成涓流式充電方式。

充電時(shí)電池溫度要控制在-15C～ 40C的范圍內(nèi)。

UPS電池關(guān)于放電

放電時(shí)請(qǐng)將電池溫度控制在-15℃- 50℃的范圍內(nèi)。

連續(xù)放電電流請(qǐng)控制在3CA以下（H控制在6CA以下）。

放電終止電壓依電流的大小而變化，大體如下所述。注意放時(shí)，電壓不得低于下述電壓。

放電以后請(qǐng)迅速充電。如不小心過(guò)放電之后也請(qǐng)立即充電。

放電電流

放電終止電壓

0.2CA未滿(mǎn)

1．75CA/單格

0.2CA以上0.5CA未滿(mǎn)

1．70CA/單格

0.5CA以上 1.0CA未滿(mǎn)

1．55CA/單格

1．0CA以上

1．30CA/單格

UPS電池安裝須知

安裝蓄電池時(shí)，請(qǐng)務(wù)必遵守以下事項(xiàng)：

1．1不要在密封空間或火的附近安裝蓄電池，否則有引發(fā)爆炸及火災(zāi)的危險(xiǎn)。

1．2不要用乙烯薄膜類(lèi)有可能引發(fā)靜電的東西蓋住蓄電池，產(chǎn)生靜電時(shí)有時(shí)會(huì)引起爆炸。

1．3不要在有可能進(jìn)水的地方安裝蓄電池，否則有發(fā)生觸電、火災(zāi)的危險(xiǎn)。

1．4請(qǐng)不要在超過(guò)-40 °C~60 °C環(huán)境下安裝蓄電池。

1．5不要在有粉塵的地方使用蓄電池，否則有可能造成蓄電池短路。

1．6將蓄電池放進(jìn)箱內(nèi)使用時(shí)，要注意空氣流通。

1．7不要有粘性或標(biāo)貼類(lèi)物體壓住上蓋，因上蓋下面有排氣閥，電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體將不能逸出。

1． 8并聯(lián)的個(gè)數(shù)——浮充電時(shí)，插接式端子電池最多只能關(guān)聯(lián)三列，螺栓緊固式端子沒(méi)有特別限制，但并聯(lián)數(shù)量小可靠性增加。另外，并聯(lián)接線時(shí)，有必要考慮使各列之間接線導(dǎo)體和接觸電阻等同，為使各列充放電電池保持均衡，實(shí)際使用上請(qǐng)不要超過(guò)三列。

1．9同時(shí)使用容量不同、新舊不同，廠家不同的電池時(shí)，由于其特性值不同有可能使蓄電池和機(jī)器受到損壞，所以請(qǐng)避免使用。

UPS電池關(guān)于保管

1．保管時(shí)請(qǐng)注意溫度不要超過(guò)-20℃～ 40℃范圍

2．保管電池時(shí)必須使電池在完全充電狀態(tài)下進(jìn)行保管。由于在運(yùn)輸途中或保存期內(nèi)因自放電會(huì)損失一

部分容量，使用時(shí)請(qǐng)補(bǔ)充電。

3．長(zhǎng)期保管時(shí)，為彌補(bǔ)保管期間的自放電， 請(qǐng)進(jìn)行補(bǔ)充電。

在超過(guò)40C條件下保管時(shí)，對(duì)電池壽命有很壞影響，請(qǐng)避免！

4．請(qǐng)?jiān)诟稍锏蜏?，通風(fēng)良好的地方進(jìn)行保管。5．如在保管或轉(zhuǎn)移過(guò)程中電池包裝不慎被水淋濕，應(yīng)立即除掉包裝紙箱，以避免被水打濕的紙箱成為

導(dǎo)體造成電池放電或燒壞正極端子。

UPS電池日常維護(hù)

1．定期對(duì)電池進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)有灰塵等外觀污染情況時(shí)，請(qǐng)用水或溫水浸濕的布片進(jìn)行清掃。不要

用汽油、香蕉水等有機(jī)溶劑或油類(lèi)進(jìn)行清洗，另外請(qǐng)避免使用化纖布。

2．浮充時(shí)，電池充電過(guò)程中總電壓或指示盤(pán)上電壓表的指標(biāo)值偏離下表所示基準(zhǔn)值時(shí)（±0.05V/單

格）應(yīng)調(diào)查原因并作處理。

即使UPS使用的是同樣的電池技術(shù)，不同廠家的電池壽命大不一樣， 這一點(diǎn)對(duì)用戶(hù)很重要，因?yàn)楦鼡Q電池的成本很高。電池故障會(huì)減小系統(tǒng)的可靠性，是非常煩人的事情。

UPS電池溫度影響

溫度對(duì)電池的自然老化過(guò)程有很大影響。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)應(yīng)讓電池保持盡可能的溫度。所有在線式和后備/在線混合式UPS比后備式或在線互動(dòng)式UPS運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量要大( 所以前者要安裝風(fēng)扇)，這也是后備式或在線互動(dòng)式UPS電池更換周期相對(duì)較長(zhǎng)的一個(gè)重要原因。

UPS電池充電影響

電池充電器UPS非常重要的一部分，電池的充電條件對(duì)電池壽命有很大影響。如果電池一直處于恒壓或“浮”型電器充電狀態(tài)，則UPS 電池壽命能最大程度提高。事實(shí)上電池充電狀態(tài)的壽命比單純儲(chǔ)存狀態(tài)的壽命長(zhǎng)得多。因?yàn)殡姵爻潆娔苎泳忞姵氐淖匀焕匣^(guò)程，所以UPS無(wú)論運(yùn)行還是停機(jī)狀態(tài)都應(yīng)讓電池保持充電。

UPS電池電壓影響

電池是個(gè)單個(gè)的“原電池”組成，每一個(gè)原電池電壓大約2伏，原電池串聯(lián)起來(lái)就形成了電壓較高的電池，一個(gè)12伏的電池由6個(gè)原電池組成，24 伏的電池由12個(gè)原電池組成等等。UPS的電池充電時(shí)，每個(gè)串聯(lián)起來(lái)的原電池都被充電。原電池性能稍微不同就會(huì)導(dǎo)致有些原電池充電電壓比別的原電池高，這部分電池就會(huì)提前老化。只要串聯(lián)起來(lái)的某一個(gè)原電池性能下降，則整個(gè)電池的性能就將同樣下降。試驗(yàn)證明電池壽命和串聯(lián)的原電池?cái)?shù)量有關(guān)，電池電壓就越高，老化的就越快。UPS容量一定時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能讓電池電壓最低，這樣UPS電池壽命就越長(zhǎng)，對(duì)于電池電壓一定時(shí)，應(yīng)選擇數(shù)量少電壓高的原電池串聯(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?yàn)槿萘恳欢〞r(shí)，電壓越高，電流就越小，就可選用較細(xì)的導(dǎo)線和功率較小的半導(dǎo)體， 從而降低UPS成本。容量1KVA左右的UPS的電池電壓一般為24～96V。

UPS電池電流影響

理想情況下，為了延長(zhǎng)UPS電池壽命，應(yīng)讓電池總保持在“浮”充電或恒壓充狀態(tài)。這種狀態(tài)下電狀態(tài)，充滿(mǎn)電的電池會(huì)吸收很小的充電器電流，它稱(chēng)為“浮”或“自放電”電流。盡管電池廠商如此推薦，有些UPS的設(shè)計(jì)(很多在線式) 使電池承受一些額外的小電流，稱(chēng)為紋波電流。紋波電流是當(dāng)電池連續(xù)地向逆變器供電時(shí)產(chǎn)生的，因?yàn)閾?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。

普通后備式、在線互動(dòng)式或后備/鐵磁式UPS不會(huì)有紋波電流，其它設(shè)計(jì)的UPS會(huì)產(chǎn)生大小不等的紋波電流，這取決于具體的設(shè)計(jì)方法。只要檢查一下UPS的結(jié)構(gòu)圖就能知道該UPS能否產(chǎn)生紋波電流。

如果在線式UPS的電池在充電器和逆變器之間，那么電池就會(huì)有紋波電流，這是普通的“雙變換”UPS。

如果用截止二極管、繼電器、變換器或整流器把電池與逆變器隔離開(kāi)，那么電池就不會(huì)有紋波電流。當(dāng)然這種設(shè)計(jì)的UPS不總是一直“在線”，所以這種UPS被稱(chēng)為“混合后備/在線式”UPS。

UPS電池總結(jié)

電池是UPS系統(tǒng)中最不可靠的部分，但是UPS設(shè)計(jì)得好壞直接影響到電池的可靠性。讓電池一直保持充電狀態(tài)(即使UPS停機(jī))能延長(zhǎng)電池的壽命，盡量避免選用電池電壓高的UPS。有的UPS設(shè)計(jì)會(huì)使電池產(chǎn)生紋波電流，造成電池不必要的過(guò)熱。大多數(shù)UPS使用的電池都差不多，但UPS設(shè)計(jì)不同會(huì)大大影響電池的壽命。一節(jié)電池是12V,UPS要接96V,也就是說(shuō)要接8節(jié) 。服務(wù)器780W,加20%,大約為1000W,2個(gè)小時(shí)，每節(jié)電池大約為20AH,可以用8節(jié)標(biāo)稱(chēng)容量為24AH的電池。

品牌有很多，大多數(shù)人選國(guó)產(chǎn)免維護(hù)鉛酸蓄電池，正規(guī)廠家品質(zhì)保障，使用壽命長(zhǎng)，性?xún)r(jià)比高。

用于船舶設(shè)備，有線電視，軍用設(shè)備，緊急照明系統(tǒng)，備用電力電源，大型UPS和計(jì)算機(jī)備用電源發(fā)電站，電動(dòng)輪椅，高爾夫車(chē)，電動(dòng)叉車(chē)，鐵路系統(tǒng)，發(fā)電站，電力系統(tǒng)。