VRLA蓄電池理論容量

理論容量也稱計(jì)算容量由電池極板所含活性物質(zhì)的量決定。鉛酸蓄電池的電化當(dāng)量對(duì)于Pb,4價(jià)為0.517Ah/g,2價(jià)為0.259Ah/g;對(duì)于PbO2,4價(jià)為0.488Ah/g,2價(jià)為0.224Ah/g;根據(jù)電化當(dāng)量與活性物質(zhì)的量計(jì)算出來(lái)的容量叫蓄電池的理論容量。 實(shí)際容量是指蓄電池放電時(shí)所測(cè)得的容量，取決于活性物質(zhì)的量及利用率?；钚晕镔|(zhì)與鉛板相關(guān)，但并不等同于鉛重量。利用率與蓄電池極板的結(jié)構(gòu)型式、放電電流的大小、溫度、終止電壓、原材料質(zhì)量及制造工藝、技術(shù)和使用方法有關(guān)，而且是變化的。當(dāng)今，已知單塊極板最大容量為100Ah/2V。 額定容量又稱標(biāo)稱容量，即在制造廠規(guī)定的條件下，蓄電池能放出的最低工作容量，例如，97Ah電池標(biāo)稱100Ah，有些廠家的電池則是在使用幾個(gè)循環(huán)之后，實(shí)際容量達(dá)到或超出標(biāo)稱容量。

3.1 容量與溫度 當(dāng)蓄電池放電工作溫度不是基準(zhǔn)溫度25℃時(shí)，則實(shí)際容量應(yīng)按公式(2)換算成25℃時(shí)的容量。即測(cè)試環(huán)境溫度不是25℃時(shí)，容量需校正。 Ce=Ct/[1+KT(T-25℃)] (2) 式中:Ct為實(shí)測(cè)容量，Ce為25℃實(shí)際容量(看作標(biāo)稱容量)，KT為溫度系數(shù),T為實(shí)際溫度。 對(duì)于10h率放電，KT=0.006/℃;3h率放電，KT=0.008/℃,1h率放電，KT=0.01/℃. 3.2 容量與極板重量 VRLA電池所用鉛板與汽車電池基本材料相近，重量、外型稍有差異，例如12V/100AhVRLA電池與同一廠家制造的汽車電池極板，僅在外型與重量上有差別，后者稍微小些，這是因?yàn)槠囯姵貥O板稍薄，但標(biāo)稱容量均一致。 3.3 容量與使用壽命 相同容量的VRLA電池可有不同的設(shè)計(jì)使用壽命，這主要取決于板極的制造、重量及閥的密封方式，即使是同一廠家的電池由于閥的密封方式不同，極板制造大小不同，可以有6年、10年、20年設(shè)計(jì)壽命的差異。一般，20年壽命電池的極板重量應(yīng)是10年壽命極板的兩倍左右，這也可以從法拉弟電化學(xué)定律得到解釋。200Ah電池的重量應(yīng)是100Ah電池的兩倍左右，各個(gè)廠家相同容量VRLA電池，重量相近。 此外，實(shí)際使用壽命與設(shè)計(jì)使用壽命有很大差別，這主要取決于VRLA電池中水的損失情況。在設(shè)計(jì)條件下使用可達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，而當(dāng)外部條件如溫度、電壓、放電深度等變化超出設(shè)計(jì)要求時(shí)，實(shí)際使用壽命將會(huì)大大低于設(shè)計(jì)壽命，容量也會(huì)發(fā)生變化，趨于降低。 3.4 容量與電解液 VRLA電池的電解液是稀硫酸，其比重與傳統(tǒng)的開口滿液式電池有差異，為1.296~1.321(傳統(tǒng)電池電解液為1.185~1.220)，此時(shí)約含40%的硫酸(重量比),體積比約為29%，冰點(diǎn)約為-70℃，而傳統(tǒng)電池電解液約在-25℃時(shí)結(jié)冰，故VRLA電池可用于較低溫度條件下，但用于低溫時(shí)實(shí)際容量要降低，可根據(jù)廠方提供的容量-溫度曲線求出。 另外，還有堿性電解液閥控電池及膠體酸性閥控電池。膠體(Gel)電池(如DEKASolar)在低溫條件下使用更好，據(jù)廠方資料，南極考察時(shí)，-56℃以下溫度，電池仍可使用(一般電池可能早已凍裂)。 現(xiàn)在一些VRLA電池已經(jīng)用于汽車上，這是因?yàn)榫S護(hù)簡(jiǎn)單，且冰點(diǎn)更低，在嚴(yán)寒條件下，汽車起動(dòng)打火可以方便一些。

4.1 對(duì)充電器的要求 傳統(tǒng)電池充電選用一般整流電源即可，而VRLA電池與傳統(tǒng)電池相比，最苛刻的要求在于對(duì)充電器的選擇上。VRLA電池的充電器一般選擇技術(shù)上成熟的高頻開關(guān)電源，如華為公司、中興公司等均有該系列產(chǎn)品，其技術(shù)性能如下: 交流輸入:380V±20%，45~66Hz三相五線制或220V±20%，45~66Hz單相三線制 直流輸出:額定電壓-48V(-43.2V~57.6V) 穩(wěn)壓精度<±0.5% 紋波系數(shù)<2.5% 限流、恒壓充電可調(diào)0.2C10~0.1C10 帶溫度補(bǔ)償按48V蓄電池組溫度變化72~80mV/℃調(diào)整 均充轉(zhuǎn)浮充可調(diào)整設(shè)定(48V系統(tǒng)電池組) 保護(hù)功能輸入欠壓保護(hù)，整定值304V 輸入過(guò)壓保護(hù)，整定值456V 直流輸出過(guò)壓保護(hù) 直流輸出欠壓保護(hù)(可設(shè)定) 整流模塊過(guò)熱保護(hù) 三遙功能、智能化接口到遠(yuǎn)方控制中心 環(huán)境的溫度-20℃~45℃ 濕度適應(yīng)為40%~90% 海拔高度在3000m以下 可連接電池組數(shù)(至少2組以上) 4.2 VRLA電池的安裝 (1)VRLA電池連接至充電器(電信使用一般為兩組電池，當(dāng)交流斷電時(shí)，一組放電，一組備用)，兩組連線在按廠家要求配線選截面后，連接長(zhǎng)度應(yīng)一致，且盡可能短，減少壓降與能耗; (2)保險(xiǎn)、斷路器一般應(yīng)安裝在電池負(fù)極與負(fù)載之間; (3)不應(yīng)在一組電池中混聯(lián)不同型號(hào)或不同廠家的電池，以免引起電池組浮充不正常，導(dǎo)致電池?fù)p壞。高于220V系統(tǒng)一般選用12V單體電池串聯(lián)，同容量型號(hào)電池并聯(lián)一般不超過(guò)4組; (4)盡管VRLA電池是吸液式設(shè)計(jì)，可安放任何位置，但最好按照廠方圖紙，臥式設(shè)計(jì)的應(yīng)臥式安裝，立式設(shè)計(jì)的應(yīng)立式安裝，這有助于電池安全使用; (5)VRLA電池一般應(yīng)安裝于室內(nèi)，有空調(diào)通風(fēng)裝置，溫度在25℃左右，濕度在40%~90%之間，通風(fēng)必不可少。在高山機(jī)站霧大、濕度大，海拔高的地方，也可裝在室外(電池柜內(nèi))。在地震頻繁地區(qū)，則考慮選用安裝抗震結(jié)構(gòu)的電池。在低溫地區(qū)常年使用，則容量選擇應(yīng)大幾號(hào)，考慮到抗凍裂問題，最好選用膠體電池。

VRLA電池由于其密封及吸液式結(jié)構(gòu)，造成對(duì)電池容量及性能監(jiān)測(cè)的困難，與傳統(tǒng)開口式電池相比，它不能看到液面及極板，也不能嗅到酸味，更不能測(cè)量比重及內(nèi)壓等，而電池失效或電池容量降低主要是因?yàn)槊撍皹O板硫化造成的，僅靠外部測(cè)量VRLA電池開路電壓又不能作為判定電池容量[下降至標(biāo)稱容量的80%的電池，則判定其為失效]的充分依據(jù)。 (1)在線電導(dǎo)測(cè)試 在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家對(duì)VRLA電池一般采用電導(dǎo)技術(shù)檢測(cè)其容量，這種方法無(wú)需放電，也不用檢查VRLA電池內(nèi)部。例如美國(guó)Midtronics公司的專利電導(dǎo)儀就屬于在線測(cè)量方式。 其原理是對(duì)一組VRLA電池兩端加一低頻率交流測(cè)量信號(hào)電壓，通過(guò)電池的信號(hào)電流與信號(hào)電壓的比值即為電導(dǎo)(僅考慮導(dǎo)納的實(shí)部值)單位為姆歐(或西門子)，反映了此時(shí)電池在線時(shí)的傳導(dǎo)電流能力。為此在安裝時(shí)應(yīng)建立電導(dǎo)值測(cè)量曲線檔案，這樣在周期檢測(cè)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)此時(shí)電導(dǎo)值低于80%初始測(cè)量值，則電池容量已低于80%標(biāo)稱容量，具體操作方式可見相關(guān)產(chǎn)品說(shuō)明書。 (2)假負(fù)載放電 如同測(cè)量傳統(tǒng)開口式電池的容量一樣，假負(fù)載放電測(cè)試也是目前仍較實(shí)用的一種方式。 當(dāng)備用電池有兩組時(shí)，可選一組退出系統(tǒng)，再用假負(fù)載對(duì)其作放電試驗(yàn)，這可以100%地實(shí)際檢測(cè)VRLA電池的容量，需要注意的是有的廠家規(guī)定的某電池的放電終止電壓是1.75V/單體，而有的廠家規(guī)定的是1.80V/單體。 一般在放電開始時(shí)，有一個(gè)從端電勢(shì)到閉路電壓的陡降(例如從2.20V降至2.05V左右,以后在2.0~1.8V電壓之間為一直線，而在放電至終止電壓后，電池端電壓會(huì)急降趨于0V,顯陡降跳水曲線)。 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),對(duì)電池以10小時(shí)率放電,測(cè)得出C10標(biāo)稱容量值Ce，放電電流為0.1IC10A。若以3小時(shí)率放電，則放電電流應(yīng)為0.25IC10A,即容量為75%Ce;若以1小時(shí)率放電，則放電電流應(yīng)為0.55IC10A,即容量為55%Ce。 (3)目測(cè)方法 檢查外觀是否有電池外殼膨脹、凹陷、連接條打火變色，電纜頭及連接螺絲變色等，有無(wú)酸霧逸出及其它異味，觸摸電纜過(guò)熱，外殼過(guò)熱等。 另外，也可用電壓表檢測(cè)，組與組之間的電壓是否一致，組內(nèi)各個(gè)電池電壓是否一致(一般電池容量下降是因?yàn)閮?nèi)阻增大，內(nèi)阻大的電池電壓也較高)，以及電池電壓是否低于12V(如充電電池?cái)嚅_浮充電源后仍有個(gè)別電池電壓低于12V以下，則可能已經(jīng)損壞)。 還可以打開閥蓋(一般禁止打開，但電池有嚴(yán)重疑問者可迅速打開閥蓋再行關(guān)閉,關(guān)閉時(shí)注意旋緊)，檢查極板是否硫化，以及是否吸液玻璃纖維內(nèi)部已干涸等。

6.1 配套程控交換機(jī)電池安裝容量 C8&C08等1000門程控交換機(jī)常見負(fù)載電流為4A~8A/48V(已考慮電話同時(shí)使用率約60%)。 通常選配二組100Ah/48V電池，每組可以支持24h左右，兩組可支持48h左右。 6.2 電池配套UPS容量計(jì)算 蓄電池的最大放電電流可由下式得出: I=[Pcosφ]/[Eiη]=P/Ei (3) 式中:P為UPS標(biāo)稱功率,cosφ為功率因數(shù)取0.8,η為效率取0.8,Ei為電池放電終止電壓。 也有一經(jīng)驗(yàn)公式如下: 如UPS容量為30kVA，cosφ取0.8,則功率為24kW，若需放電2h，則總能耗為48kWh，而輸入電壓通常已由UPS決定，設(shè)為220V，那么應(yīng)配備電池容量為: 48000Wh/220V≈210Ah 而在選用電池時(shí)，其放電Ah數(shù)對(duì)應(yīng)于對(duì)UPS的時(shí)間要求，在考慮到電池的內(nèi)部損耗后，Ah數(shù)要 選稍大一些。 如果電池是作電動(dòng)車等設(shè)備的電源使用，則要根據(jù)放電深度對(duì)電池容量進(jìn)行選擇(一般VRLA電池閥的開關(guān)壽命及水的損失率已不成問題，可以不予考慮)，如德克電池容量100~4200Ah在25%的深度放電工作時(shí)可達(dá)3000次循環(huán)壽命，在50%的深度放電工作時(shí)達(dá)1500次循環(huán)壽命，當(dāng)對(duì)循環(huán)次數(shù)要求高時(shí)，則可使放電深度下降。例如，電池容量選大一倍，則同型號(hào)工作設(shè)備的電池循環(huán)工作次數(shù)可以增大一倍(通過(guò)三年實(shí)測(cè)，德克電池80%深度放電可達(dá)1200次循環(huán))。 6.3 電池地面承重力計(jì)算(經(jīng)驗(yàn)公式) 設(shè)計(jì)安裝當(dāng)中，常要求機(jī)房的地面承載強(qiáng)度足以承受電池重量，地面荷載公式如下: 〔電池總重量(kg)/電池占地總面積(m2)〕×面積系數(shù)=承重力(kg/m2)(4) 式中電池總重量為廠家提供數(shù)據(jù)，電池占地面積為實(shí)際安裝占地面積，面積系數(shù)≤0.6(因?yàn)殡姵胤棵娣e遠(yuǎn)大于實(shí)際電池占地面積，而且電池兩邊至少要留有0.5m以上的人行通道，供維護(hù)檢查使用，一般電池安裝深度在0.6m左右)。 此公式由廠方提出，長(zhǎng)期使用至今未出現(xiàn)任何安全問題。 6.4 VRLA電池產(chǎn)生氣體計(jì)算 VRLA電池為全密封電池，通常情況下，安全可靠，但必須有通風(fēng)良好的環(huán)境，因?yàn)殡娀瘜W(xué)反應(yīng)，內(nèi)部產(chǎn)生氣體，一般復(fù)合率達(dá)98%以上，但仍有少量氣體不能復(fù)合，尤其在過(guò)充電情況下，問題更顯重要。 通常氣體由電解水產(chǎn)生，氣體逸出電池外部，造成水損失，氣體量由電池的失水量決定，10年壽命的電池其失水率每年是電解液中水的總重量的1%，20年壽命的電池失水率每年是電解液中水的總重量0.5%。 例如，100Ah/2V，DekaUnigyII電池，AVR85-23，電解液總重14.76kg，水重約10kg，20年失水10%約1kg，每年失水50g，相當(dāng)于約44.4g氧氣及5.5g多氫氣，或者說(shuō)約1.4個(gè)摩爾的氧氣，約2.8個(gè)摩爾的氫氣，常溫常壓下1摩爾氣體為22.4升，因而推出每年該電池約釋放氣體90升左右。 假如運(yùn)行條件惡劣，長(zhǎng)期過(guò)充電，充電電壓升高，則產(chǎn)生氣體會(huì)增加。當(dāng)用AVR85-23，220V系統(tǒng)時(shí)，可串聯(lián)108個(gè)2V單體電池，釋放氣體量也增至100倍以上。由于氫氣的易爆性，通風(fēng)是必要的。 此外水損的另一途徑是水分子透過(guò)電池外殼擴(kuò)散到電池外部空間。 6.5 電池剩余容量計(jì)算公式 VRLA電池的使用壽命與產(chǎn)品質(zhì)量、使用條件、環(huán)境與維護(hù)等多方面因素相關(guān)，是一個(gè)隨機(jī)變量，其一般公式為; 式中:Q為新裝電池所測(cè)實(shí)際容量Ah(可能大于、等于或小于標(biāo)稱容量); Qt為經(jīng)過(guò)時(shí)間t后該蓄電池的容量Ah， λ為失效率，表示在蓄電池工作到時(shí)間t未失效,爾后單位時(shí)間發(fā)生失效的概率(λ<1)。 從電池的出廠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如已知t，則可以求電池失效概率，得出λ,t，進(jìn)而可推算Q值等。 6.6 電池的熱損耗 VRLA電池與任何能源一樣，其電能-化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率不可能100%，充電時(shí)電能變成化學(xué)能貯存在電池內(nèi)部，放電時(shí)，化學(xué)能變成電能，主要消耗在外部電路。 根據(jù)電學(xué)公式，充電時(shí)，電池吸收能量為: W=UIt=EIt+I2R0t (6) 式中:U為充電電壓(V),I為充電電流(A),W為充電電能(Wh或kWh),R0為充電電池內(nèi)阻(Ω)，E為充電電池電勢(shì)(V)，t為充電時(shí)間(h)。 例如，DekaUnigyII系列電池，型號(hào)為AVR85-23，1000Ah/2V單體電池R0=0.33mΩ,充電電流=200A=0.2C10,充電電壓=2.30V,充電電池電勢(shì)=2.25V,則有 EIt=2.25V×200t=450t I2R0t=2002×0.33×10-3t=13.2t 另外考慮到放電過(guò)程的損耗，總的電池內(nèi)部損耗應(yīng)為6%左右。 考慮到其它化學(xué)損耗，電阻的變化等因素，故各種電池的效率并不相同，一般認(rèn)為可達(dá)90%~93%。 6.7 選用配套電池容量 從電力合閘的要求，選用配套電池容量(短路電流)，有的廠家對(duì)VRLA電池直接給出短路電流值，如Deka電池也有廠家給出15s、5s放電電流值等，但一般均只有5、10、15、30分鐘及以上放電數(shù)據(jù)。 已知合閘沖擊電流Ich，有一選用配套電池容量Cb的經(jīng)驗(yàn)公式為: Cb=KIch (7) 式中:K為選用配套電池系數(shù),取0.2。 至于合閘電源的電壓為110V或220V等，則可選電池串聯(lián)達(dá)到所要求的電源電壓等級(jí)。例如0.5s沖擊電流167A，選電池為容量33.4Ah，靠上一檔整數(shù)為40Ah。 6.8 對(duì)直流48V、110V、220V、380V電源的電池個(gè)數(shù)選擇 對(duì)48V系統(tǒng)2V單體取24只 6V單體取8只 12V單體取4只 對(duì)110V系統(tǒng)2V單體取54只(或53只) 6V單體取18只 12V單體取9只 對(duì)220V系統(tǒng)2V單體取108只(或106只) 6V單體取36只 12V單體取18只 對(duì)380V系統(tǒng)2V單體取180只 6V單體取60只 12V單體取30只 一般而言，需考慮具體直流負(fù)載的工作電壓水平，通常取2V單體連成直流系統(tǒng)較好，易于配置調(diào)整所需直流電壓，但2V系統(tǒng)串聯(lián)太多，如出現(xiàn)個(gè)別電池極性接反，不易從總體直流電壓查出安裝錯(cuò)誤。 6.9 電解液密度對(duì)容量的影響 VRLA電池的電勢(shì)大小與蓄電池極板上活性物質(zhì)的電化性質(zhì)和電解液的密度有關(guān)，與極板的大小無(wú)關(guān)。計(jì)算電勢(shì)E的公式為: E=0.85+d (8) 式中:d為蓄電池極板微孔中即隔膜中的電解液密度 充電后為:E=0.85+1.30=2.15V 放電后為:E=0.85+1.15=2.00V(水的密度為1.00g/cm3) 應(yīng)該注意，E為電池電動(dòng)勢(shì)即電池開路端電壓，這與電池的閉路電壓是兩個(gè)概念。當(dāng)電池內(nèi)部發(fā)生故障，內(nèi)阻增大，盡管此時(shí)電勢(shì)仍高達(dá)2V以上，但電池容量已經(jīng)不夠了，故測(cè)量開路端電壓很難判定電池是否完好。 6.10 電池內(nèi)阻R0的測(cè)量 VRLA電池內(nèi)阻是一個(gè)變量，它與極板，電解液有關(guān)，而極板在充電過(guò)程中不停變化，電解液也不斷變化(H2OH2SO4)，當(dāng)電池充滿電時(shí)，電池內(nèi)阻最小，隨著放電過(guò)程的延續(xù)，電解液變成水，而兩極金屬鉛板變成硫酸鹽，均顯電阻增大狀態(tài)，放電終止時(shí)，電阻急劇增大，以致外部無(wú)壓降，電壓全部降落在內(nèi)阻上。 通常標(biāo)稱電阻為出廠時(shí)充滿電后測(cè)試之內(nèi)阻，隨著電池的使用年限增加，實(shí)際內(nèi)阻會(huì)有變化，一般趨于增大。 實(shí)際內(nèi)阻R0計(jì)算公式為: R0=(E-U)/I (9) 式中:U為電池短路電壓,I為短路電流。 根據(jù)實(shí)際測(cè)量值與出廠值比較，可以判定電池的好壞。

本文涉及電池安裝、承重計(jì)算、VRLA電池、VRLA電池發(fā)生氣體計(jì)算、UPS選用電池計(jì)算、VRLA電池對(duì)充電器的要求、VRLA電池的放電容量檢測(cè)方法等許多實(shí)用經(jīng)驗(yàn)公式，已被長(zhǎng)期實(shí)踐證明是有效的、可行的，本文所有數(shù)據(jù)均有出處，可供相關(guān)行業(yè)設(shè)計(jì)、安裝運(yùn)行人員參考。

在實(shí)際運(yùn)行中，VRLA蓄電池對(duì)環(huán)境溫度的要求比較高，VRLA蓄電池的最佳環(huán)境運(yùn)行溫度為20-25℃。如果使用環(huán)境溫度過(guò)高，使VRLA蓄電池在充電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)擴(kuò)散到空氣中去，加速了電解液的損失，同時(shí)也容易通過(guò)殼體損失水分，導(dǎo)致電解液的比重升高加速了正極板柵的腐蝕，最終導(dǎo)致VRLA蓄電池未達(dá)到電池的設(shè)計(jì)壽命而提前失效。

為避免VRLA蓄電池提前失效，應(yīng)對(duì)VRLA蓄電池加以嚴(yán)格的維護(hù)，嚴(yán)格根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的相關(guān)設(shè)置參數(shù)對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行設(shè)定。平時(shí)應(yīng)經(jīng)常根據(jù)蓄電池及充電設(shè)備的運(yùn)行情況及時(shí)調(diào)整浮充電壓，使浮充電壓符合VRLA蓄電池的要求，避免電壓過(guò)高，造成對(duì)電池的過(guò)充引起水分的損失;同時(shí)防止電壓過(guò)低，造成VRLA蓄電池的欠充，引起電池極板的硫酸鹽化，使電池的容量大大降低。先進(jìn)的運(yùn)行設(shè)備具有溫度補(bǔ)償功能，可以根據(jù)運(yùn)行環(huán)境自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。

為了及時(shí)了解VRLA蓄電池的狀態(tài)，定期對(duì)VRLA蓄電池的容量進(jìn)行檢測(cè)，準(zhǔn)確掌握VRLA蓄電池容量的實(shí)際狀況，以便及時(shí)采取相應(yīng)的維護(hù)措施。定期對(duì)電池進(jìn)行維護(hù)，使VRLA蓄電池經(jīng)常處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于VRLA蓄電池只有按生產(chǎn)廠家的要求進(jìn)行嚴(yán)格的操作時(shí)，才會(huì)使得VRLA蓄電池壽命真正接近其設(shè)計(jì)壽命，否則，電池的壽命比普通電池更短。

閥控式密封鉛酸蓄電池就是VRLA電池。它誕生于20世紀(jì)70年代，到1975年 時(shí)，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)形成了相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)規(guī)模，很快就形成了產(chǎn)業(yè)化并大量投放市場(chǎng)。這種電池雖然也是鉛酸蓄電池，但是它與原來(lái)的鉛酸蓄電池相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，而倍受用戶歡迎，特別是讓那些需要將電池配套設(shè)備安裝在一起(或一個(gè)工作間)的用戶青睞，例如UPS、電信設(shè)備、移動(dòng)通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)、摩托車等。這是因?yàn)閂RLA電池是全密封的，不會(huì)漏酸，而且在充放電時(shí)不會(huì)象老式鉛酸蓄電池那樣會(huì)有酸霧放出來(lái)而腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境，所以從結(jié)構(gòu)特性上人們把VRLA電池又叫做密閉(封)鉛酸蓄電池。為了區(qū)分，把老式鉛酸蓄電池叫做開口鉛酸蓄電池。由于VRLA電池從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，它不但是全密封的，而且還有一個(gè)可以控制電池內(nèi)部氣體壓力的閥，所以VRLA鉛酸蓄電池的全稱便成了"閥控式密閉鉛酸蓄電池"。

蓄電池是UPS的儲(chǔ)能裝置。市電正常供電時(shí)，它依靠充電電路將市電提供的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)；市電中斷供電時(shí)，它將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放出來(lái)維持UPS不間斷供電。

UPS所選用的蓄電池要注意標(biāo)機(jī)或后備時(shí)間較短必須具有在短時(shí)間內(nèi)能輸出大電流的特性。目前，常用的蓄電池有3種，這3種都屬于鉛酸蓄電池，其型號(hào)為HS（涂漿式高效鉛電池）、CS（覆蓋式鉛電池）和M（密封鉛酸電池），而密封鉛酸蓄電池是最常用的。密封鉛酸蓄電池的電解液基本恒定，無(wú)損耗。這是因?yàn)槊芊忏U酸蓄電池采用了先進(jìn)的陰極吸收式密封技術(shù)。這一技術(shù)的采用，可把補(bǔ)加蒸餾水的間隔時(shí)間延長(zhǎng)到5年以上，為了保證密封電池安全、可靠的工作，要求給蓄電池充電時(shí)的充電電流不得超過(guò)電池允許的最大充電電流值。目前UPS的充電器均采用分級(jí)恒流恒壓充電方式，即在充電初期采用恒流充電，其充電電流限制在規(guī)定值或電池額定容量十分之一的電流值。充電一定時(shí)間后，改為恒壓充電，即浮充電。

電量計(jì)算

大多數(shù)使用VRLA的場(chǎng)合都需要在放電過(guò)程中得知剩余電量信息，此信息可能用百分比或剩余工作時(shí)間等方式表示。在蓄電池電量耗盡前需要完成某些操作，關(guān)停設(shè)備或啟動(dòng)其它發(fā)電設(shè)備。完全充電后的VRLA的放電剩余電量與電池的劣化程度有關(guān)，還與放電的電源大小、溫度相關(guān)，尤其是在高倍率下。

與SOC相關(guān)的研究主要集中在電動(dòng)汽車(EV-Electrical Vehicle)的"油料表"(Gauge)，它必 須準(zhǔn)確指示剩余電量，以便及時(shí)充電，而EV的變電流使用方式和剎車電量回授的影響使得SOC的計(jì)算更為復(fù)雜。

SOC計(jì)算方法有以下幾種。

(1) 電壓-電量對(duì)應(yīng)

世界最大的電池電量?jī)x表制造商CURTIS公司的產(chǎn)品，部分使用電壓-電量對(duì)應(yīng)方法。

(2) 安時(shí)積分法

針對(duì)電動(dòng)汽車的電池使用特點(diǎn)，研究了計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)的電量計(jì)量方法。

(3)Peukert定律

一種計(jì)算在不同電流和溫度下放電容量的方法，其系數(shù)的確定較為困難。對(duì)于劣化到一定程度的電池，該定律是否仍然有效，還沒有相關(guān)證實(shí)。

(4) 阻抗分析

Kenneth Bundy等人進(jìn)行了通過(guò)阻抗譜數(shù)據(jù)的分析預(yù)測(cè)鎳氫(Ni/MH)電池的SOC，獲得了最大誤差為7%的預(yù)測(cè)效果;Alvin J.Salkind等采用模糊邏輯算法，分析3個(gè)不同頻點(diǎn)的阻抗虛部預(yù)測(cè)Li/SO2和Ni/MH電池的SOC亦獲得5%的準(zhǔn)確度。

(5) 復(fù)合技術(shù)

部分研究是采用以上幾種方法的復(fù)合。

由于備用方式與循環(huán)深度放電使用方式存在本質(zhì)的區(qū)別，如何計(jì)算備用方式的SOC受劣化程度的影響仍是難題。