UPS電池電池壽命

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^程，所以UPS無論運(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)，充滿電的電池會(huì)吸收很小的充電器電流，它稱為“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，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)，性價(jià)比高。

美國(guó)西恩迪

中國(guó)易事特

德國(guó)陽光

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用的蓄電池測(cè)量?jī)x,但是一般的用戶很少有這種儀器,都只有一只萬用表.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：觀察外觀有無變形、凸出、漏液、破裂炸開、燒焦、螺絲連接處有無氧化物滲出等。

2、 帶載測(cè)量：若外觀無異常，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)稱電壓（標(biāo)稱電壓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)稱值（以C1K電池組標(biāo)稱值是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、電池開機(jī)測(cè)量：UPS不開機(jī)，也不要接市電，先用萬用表測(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，一直盯住萬用表的指示，然后接開機(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)注意周圍溫度不要超過-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蓄電池池組更換過程中因中斷直流母線電源盒直流母線無蓄電池組供電，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)稱容量= I最大/C

電池組的標(biāo)稱容量= 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)備用的電池來講，當(dāng)電池供電后，對(duì)電池重新充滿電所需要的時(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

1．75CA/單格

0.2CA以上0.5CA未滿

1．70CA/單格

0.5CA以上 1.0CA未滿

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-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-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)，電池充電過程中總電壓或指示盤上電壓表的指標(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。

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，電動(dòng)叉車，鐵路系統(tǒng)，發(fā)電站，電力系統(tǒng)。