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UPS电池的维护和保养

发布日期:2012-6-27

UPS电源常用电池的种类
在UPS电源中应用的电池主要有三种:包括开放型液体铅酸电池,免维护电池和镍铬电池。其中以免维护电池为最常用,下面以免维护电池为主介绍三种电池的特点:

1.1、开放型液体铅酸电池
按结构这类电池可分为8~10年和15~20年寿命两种。由于这类电池的硫酸会电解产生腐蚀性气体,因此这类电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间,在电池房应铺设防腐蚀瓷砖。
由于蒸发的原因,开放型液体铅酸电池需要定期测量比重,加酸加水。此电池可忍受高温和深放电。电池房应禁烟并用开放型电池架。
这类电池在充电后不能运输,因此必须在现场安装后充电,初充电一般需50-90小时。正常每节电压为2V,初充电电压为2.6~2.7V。

1.2、免维护电池
免维护电池又名阀控式密封铅酸蓄电池,在使用和维护中需遵循下列原则:
●密封电池可允许的运行范围为–15℃~50℃,但在5℃~35℃之内使用可延长电池寿命。达到–15℃以下时,因电池化学成分将发生变化而不能充电。而在20℃到25℃范围内使用将获得最高寿命。电池在较低温度下运行,将获得长的寿命,但容量较低。电池在较高温度下运行,将获得较高的容量,但寿命缩短。
●电池寿命和温度的关系可参考如下规则:当温度超过摄氏25℃后,温度每上升摄氏5度,电池寿命就下降10%(也有文章说,温度每升高8.3℃,电池寿命将缩减一半)。
●免维护电池的设计浮充电压为2.3V/节。12V的电池为13.8V。一般建议每节浮充至2.25~2.3V(20℃时的设定值)。以20℃为基准,温度每变化1℃,浮充电压应调整–3mV。充电时间与温度有关,温度越低(5℃以下时)充电结束时间越长;温度越高(35℃以上时)越容易发生过充电。一般控制在5℃~30℃内进行充电较好。
●放电终止电压与放电电流有关,在满负荷(<30分钟)情况下放电终止电压为1.67V/节。在低放电率情况下(小电流、长时间放电)放电终止电压要升高至1.7V~1.8V/节。放电时,电池的温度要控制在-15℃~50℃的范围内。
●放电结束后,应尽早给电池充电。电池若在72小时内没有再次充电。硫酸盐将会附着在极板上,使极板绝缘充电,导致电池损坏。
●电池在浮充或均充时,电池内部产生的气体在负极板电解成水,从而保持电池的容量而不必外加水。但电池极板的腐蚀将减低电池容量。
●电池隔板的寿命在环境温度为30~40℃时仅为5~6个月。长时间存放的电池每6个月必须充电一次。电池必须存放在干燥凉爽的环境。在20℃的环境下免维护电池的自放电率为3~4%/月,并随温度变化。
●免维护电池都配有安全阀,当电池内部气压升高到一定程度时安全阀可自动排除过剩气体,在内部气压恢复时安全阀会自动恢复。
●电池的周期寿命(充放电次数寿命)取决于放电速率,放电深度,和恢复性充电的方式,其中最重要的因素是放电深度。在放电速率和时间一定时,放电深度越浅,电池周期寿命越长。免维护电池在25℃,100%深放电情况下的周期寿命约为200次。
●电池在到达寿命时表现为容量衰减,内部短路,外壳变形,极板腐蚀,开路电压降低。
●IEEE定义电池寿命结束为容量不足标称容量Ah的80%。标称容量和实际后备时间非线性关系,容量减低20%相应后备时间会减低很多。一些UPS电源厂家定义电池的寿命终止。
●绝对禁止容量不同、新旧程度不同和厂家不同的电池混用,由于相互间特性值的不同会降低电池寿命。
●若两组电池并联(不宜超过三组)使用,应保证电池连线,汇流排阻抗以及连接端子的接触要相同,以便使各组电池的放电保持均衡。
●免维护电池意味着可以不用加液,但仍应定期检查电池,如,外壳有无裂缝、电解液有无渗漏、有无灰尘等外观污染。对污染要用水(或温水)浸湿的布片进行清洁。注意不能用汽油、香蕉水等有机溶剂或油类进行清洗,也要避免使用化纤布。为容量降至标称容量的50-60%。

1.3、镍铬电池
这类电池不同于铅酸电池,电解时产生氢和氧而不产生腐蚀性气体,因而可安装在电子设备的旁边。而且水的消耗很少,一般不需维护。正常寿命为20-25年。远比前面提到的电池昂贵。初始安装的费用约为铅酸电池的三倍。一般不会因环境温度高而影响电池寿命,也不会因环境温度低而影响电池容量。一般每节电压为1.2V,UPS电源因应用此类电池需设计较高的充电器电压。

2、几种电池的优、缺点比较

电池 开放型铅酸电池 免维护电池 镍铬电池
优点 投资较少,寿命较免维护电池长,对温度要求较低。 不需加液等维护,可在满充状态下运输,不需专人维护。 维护要求较低,寿命较长,对温度不敏感,无有害气体排放。
缺点 维护较复杂,需专门的电池间,有腐蚀性气体排出,必须现场初充电50-90小时,需专人维护。 不及时恢复性充电会损害电池,对温度较敏感,寿命较短,比铅酸电池贵。 三种电池中最贵。

3、电池使用的注意事项
从目前UPS电源的配置情况看,多数单位选用免维护电池,因为这种电池的维护较方便,但即便如此,也需设备维护人员进行下列工作:
●每三到四个月要放电一次,以防极板氧化。
●环境温度要保持在20-25℃。
●连接不能过紧和过松,需经常检查。
●使用三年后需及时检查和更换。

 

 

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