一局部工程师人员在配置UPS电源时，常常比拟注重UPS主机的性能，却无视了对汤浅蓄电池的选择。选择不恰当的配套蓄电池常常会形成UPS后备时间缺乏、电池不能放电等事故，或电池的运用寿命很短量，下面就依据几个方面来剖析下电池的选择。

一、UPS蓄电池的品种

蓄电池是UPS系统中的一个重要组成局部，它的优劣直接关系到整个UPS系统的牢靠水平，但是汤浅蓄电池却又是整个UPS系统中均匀无毛病时间（MTBF）最短的一种器件。假如用户可以正确运用和维护，就可以延长其运用寿命，反之其运用寿命会大大缩短。

蓄电池的品种普通可分为阀控式密封铅酸蓄电池、胶体电池等。UPS请求所选用的蓄电池必需具有在短时间内输出大电流的特性。目前，在线运转的蓄电池根本上是这两种，不属于铅酸蓄电池。

阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)

因其体积较小、密封性能好、绝少维护而被普遍应用于各类UPS电源中。VRLA避免电池内部电解液活动有两种技术办法:一种是将硫酸电解液与SiO2，胶体混合后充溢电池内部，制成胶体电池(简称GEL)。这类产品产量较低，约占VRLA电池总量的15%。另一种是应用超细玻璃棉将电解液不饱和地吸附住，制成吸液式电池或贫液式电池(简称AGM)。由于后者具有较好的大电放逐电性能，在UPS系统中较多采用，国内厂家也大多消费AGM蓄电池。

胶体电池

胶体电池属于铅酸蓄电池的一种开展分类，最简单的做法，是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。广义而言，胶体电池与常规铅酸电池的区别不只仅在于电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体，从电化学分类构造和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子资料，俗称陶瓷板栅，亦可视作胶体电池的应用特征。近期已有实验室在极板配方中添加一种靶向偶联剂，大大进步了极板活性物质的反响应用率，据非公开材料标明可到达70wh/kg的重量比能量程度，这些都是现阶段工业理论及有待工业化的胶体电池的应用范例。胶体电池与常规铅酸电池的区别，从最初了解的电解质胶凝，进一步开展至电解质根底构造的电化学特性研讨，以及在板栅和活性物质中的应用推行。其最重要的特性为：用较小的工业代价，沿已有150年历史的铅酸电池工业路子制造出更优质的电池，其放电曲线平直，拐点高，比能量特别是比功率要比常规铅酸电池大20%以上，寿命普通也比常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多。

 

二、UPS蓄电池的选择

(一)蓄电池容量(Ah)的选择

蓄电池容量(Ah)是指在规范环境温度下，每2V电池单体在给定时间至1.80V终止电压时，可提供的恒定电流值(A)与持续放电时间(h)的乘积。给定持续放电时间为10h的容量称为10h率容量，用符号C10来表示。蓄电池容量可用20、10、8、5、3、1、0.5h率等多种办法表示，普通采用C10作为蓄电池的额定容量来标称蓄电池。额定容量是蓄电池的主要参数，不少工程人员就以为，两种品牌相同额定容量的蓄电池能够在同一套UPS系统中替代运用。这种观念是有问题的，由于两种蓄电池具有相同额定容量，只表示它们的l0h放电性能分歧，但在l0min和30min、lh和3h等时间内可提供的恒功率值和恒电流值则可能差别较大，而UPS后备时间通常不到l0h，所以UPS配用蓄电池时，调查其在后备时间内的放电性能就尤为重要。

在已知UPS主机一些根本参数和肯定蓄电池品牌后，就能够依据这一蓄电池品牌样本材料中提供的恒功率放电数据表域值放逐电曲线，经过功率定型法或电流定型法来计算肯定蓄电池的容量和型号。

1.功率定型法

这种办法比拟烦琐，依据蓄电池恒功率放电参数表能够快速精确地选出蓄电池型号。首先计算在后备时间内，每个2V的蓄电池至少应向UPS提供的恒功率：P=Scosφ／(ηN•K)(1)

式中：S---UPS标称输出功率

cosφ---UPS输出功率因数；

η----逆变器效率；

N---在UPS中以12V电池计算时所需的串联电池个数，由UPS正常工作电压肯定；K---系数，厂家提供的电池恒功率放电数据表，普通是以2V单元电池为计算基准的，12V／节电池相当于6个2V单元串联，此时取K=6；假如电池厂家提供的电池恒功率放电数据表是以12V单元电池为计算基准的，则K=1。

然后肯定蓄电池的放电终止电压UT:UT=Umin／(N*6)(2)

式中:Umin---UPS最低工作电压

我们能够在厂家提供的UT下的恒功率放电参数表中，找出等于或稍大于P的功率值，这一功率值所对应的型号即能满足UPS系统的请求。假如表中所列的功率值均小于P，可经过多组电池并联来到达功率请求，普通并联不应超越4组。

下面举例阐明：例如一台80kVA梅兰日兰UPS后备15min，已知UPS输出功率因数cosφ为0.8，逆变器效率η为0.94，正常工作电压为384V，最低工作电压Umin为320V，则配套蓄电池组N应为32节(384V／12V)12V／节电池串联，依据式(1)得出P=354.6W，依据式(2)得出放电终止电压UT=1.67V。如我们选用美国GNBSprinter系列电池，依据GNBSprinter样本提供的在25℃时每单元恒功率放电数据表，查找15min列下等于或稍大于354.6W的功率值为373W，对应的型号为S12V370，其额定容量为100Ah，也就是说，用32节GNBS12V370蓄电池串联，能够满足该UPS系统的请求。假如选用2V／节电池串联，则在2V系列电池的恒功率放电数据表中查出相应型号，整组串联电池数量为6N。

2.电流定型法

这是依据某一品牌蓄电池的恒放逐电曲线来肯定蓄电池容量和型号的办法。首先计算UPS系统请求的蓄电池最大放电电流：Imax=Scosφ／(ηUmin)（3）

式(3)中各符号的含义与功率定型法中所定义的相同。在计算出电池串联数量N和放电终止电压UT后，就能够依据UPS请求的后备时间从蓄电池恒放逐电曲线中查出放电速率n，然后依据放电速率的定义：n=Imax／C10，得出配置蓄电池的额定容量C10并肯定电池型号。

下面仍以80kVA梅兰日兰UPS后备15min系统配套美国GNBSprinterl2V电池为例来阐明。首先按式(3)计算蓄电池的最大放电电流，Imax=212．8A，由式(2)得出每2V单元的放电终止电压UT=1.67V。在sprinter恒放逐电曲线图(图1)中，依据后备时间15min(横坐标)和放电终止电压1.67V(纵坐标)，可得出放电速率n为2.13C(容量)。据此可得电池的额定容量为：C=Imax／n=99.9Ah(即C10)。100Ah所对应的型号为S12V370，即用32节GNBS12V370。

 

 

(二)汤浅蓄电池寿命和运用环境

蓄电池的寿命有两项权衡指标，一是浮充寿命，即在规范温度和连续浮充状态下，蓄电池能放出的最大容量不小于额定容量的80%时所运用的年限；二是80%深度循环充放电次数，即满容量电池放掉额定容量的80%后再充溢电，如此可循环运用的次数。通常，工程技术人员仅注重前者，而疏忽了后者。80%深度循环充放电次数代表着蓄电池实践能够运用的次数，在经常停电或市电质量不高的状况下，当蓄电池的实践运用次数曾经超越规则的循环充放电次数时，虽然实践运用时间还没到达标定的浮充寿命，但蓄电池其实曾经失效，假如不能及时发现则会带来较大的事故隐患。所以，在选择蓄电池时，我们对两项寿命指标都应予以注重，在市电经常中缀的条件下，后者就尤为重要。在选择UPS配套蓄电池时，我们应思索足够的浮充寿命裕量。依据经历，蓄电池的实践运用寿命常常只要标定浮充寿命的50%～80%。这是由于蓄电池实践浮充寿命与定义规范温度、实践环境温度、电池充电电压、运用维护等众多要素有关。当实践环境温度比定义规范环境温度每升高10℃，蓄电池会由于内部化学反响速度增加一倍而招致浮充寿命缩短一半，所以，UPS蓄电池机房应装备空调设备。在定义温度值方面，欧洲规范为20℃，中国、日本、美国等规范为25℃。20℃10年浮充寿命的蓄电池如换算到25℃规范，仅相当于7～8年浮充寿命。

配套汤浅电池的标称浮充寿命应该是用我们希望的蓄电池实践运用寿命除以一个寿命系数后所得的数值。这一寿命系数通常凭经历肯定，蓄电池牢靠性高的可取为0.8，牢靠性低的可取为0.5。

（三）UPS蓄电池选择的其他问题

1.单个蓄电池电压的选择

VRLA按单节电压分有12V／节、6V／节、4V／节和2V／节等四种不同方式。从经济方面来看，UPS正常工作电压一定，选用的电池单节电压越高，电池组所用的串联电池数量越少，配套电池组的价钱也越廉价。但从平安性方面来看，选用的电池单节电压越低，整个系统越平安。假如12V／节的电池坏了一节，整个蓄电池后备系统就少了12V，UPS主机就有可能开启低压报警功用使整个UPS系统不能正常工作。所以在选用12V／节蓄电池时，多采用多组并联来到达UPS系统请求，万一有一组出问题，还有其他组的电池可运作。

2、蓄电池所能接受的纹波系数

在UPS系统中，蓄电池还起到滤波器的作用，接受UPs输入纹波电压和纹波电流的冲击。假如所选蓄电池接受纹波系数的才能较差，而纹波系数又比拟大，则会使蓄电池过早地失效而惹起不能放电的事故。IEC蓄电池规范规则，VRLA应能接受0.5%的纹波系数，但运用UPS的场所，纹波系数都比拟大，有的以至到达2%，所以应对蓄电池的可接受纹波系数按实践状况提出请求。

3、蓄电池性能均一性

从理论上讲，蓄电池的电压、内阻、寿命等性能应该是分歧的，能够无限多组数地停止并联以到达请求的容量。但在实践消费过程中，由于所用资料纯度、消费工艺、工作人员、消费环境温度等差别，同一条流水线上制造的蓄电池通常在性能上有一定的差别，即便同一品牌同一型号相同消费日期消费的蓄电池，性能也不可能做得完整分歧，这一点能够经过丈量比拟蓄电池的单节开路电压看出来。工程人员通常采用廉价的小容量电池多组并联来到达UPS请求的较大蓄电池容量，假如采用性能均一性较差的电池多组并联，性能差、电压低的电池组就会将性能好的蓄电池组拖垮，招致整套UPS蓄电池系统提早失效。目前性能均一性主要依据蓄电池电压均一性来权衡，国内有多种规范请求，例如信息产业部YD／T799--1996规范请求为：25℃时整组蓄电池2V单元浮充电压差不大于±50mV，开路电压差不大于±20mV；电力部DL／T637--1997规范请求是：25℃时，如电池系统采用2V／节电池，开路电压最高的一节与最低的一节差别不超越30mV，6V／节电池不超越40mV，12V／节电池则不超越60mV。普通蓄电池并联组数不应超越4组，为避免整套蓄电池系统的提早失效，在选择蓄电池时，应该在性能均一性方面提出请求。当肯定了蓄电池型号之后，在一套UPS系统中最好请求厂家提供同一批次的蓄电池产品，以减小性能方面的差别。同样道理，不同品牌或者新旧水平不同的蓄电池，由于存在较大的性能差别，倡议不要混合运用。最后，要特别指出的是即便选择了恰当的VRLA，也需求停止一些必要的日常维护和管理，防止蓄电池过早失效。

4、UPS蓄电池的维护

普通来说，在UPS中所用的蓄电池都是阈控式密封电池。因而，对电池的维护，仅局限于确保电池的工作环境温度尽可能地被控制在20～25摄氏度和处于干净和枯燥的工作环境中即可。由于对阈控电池和非密封电池的维护操作步骤是完整不同的，普通说来，是不宜对密封免维护电池组执行“升压平衡”译电操作的。由于这是一种弊多利少的“均充”操作法。有关详细的操作步骤应遵照电池消费厂的请求停止最好能定期地（半年左右）丈量、记载下电池组中各单元电池的端电压数据，以便预测电池的老化趋向。

汤浅蓄电池的维护及留意事项

虽然运用的是免维护蓄电池，但从广义来说一定的维护还是必要的。

1)环境温度请求较高

工作环境普通请求在20℃-25℃之间，低于15℃时，其放电容量降落，温度每降低1℃，其容量降落1%，而温渡过高(大于30℃)其寿命就会缩短；

2)新电池的初充电

新的蓄电池在装置终了后，普通要停止一次较长时间的充电，充电电源要依照阐明书中的规则停止充电，待电池组充电终了后，停止一次放电，放电后再次充电，目的是延长电池的运用寿命，进步电池的活性和充放电特性。

3)要避免电池短路或深度放电

深度放电会形成电池内阻增大或充电电压过低从而招致降低以至失去充电才能，放电水平越深，循环寿命越短；要防止大电流充放电，否则会形成电池极板收缩变形，使得极板活性物质零落，内阻增大，容量降落，寿命缩短；

4)定期充放电

UPS电源内部的蓄电池长期闲置不用或使蓄电池长期处在浮充状态而不放电，会招致电池中大量的硫酸铅吸附到电池的阴极外表，构成所谓的电池阴极板的“硫酸盐化”，由于硫酸铅是一种绝缘体，它的构成必将对电池的充放电产生极不好的影响，由于在阴极板上构成的硫酸盐越多，电池的内阻越大，电池的可充放电性能越差，从而招致电池“老化”、“活性”降落，使蓄电池的运用寿命大大缩短。应该每隔3～4个月，人为地经过中缀市电或经过软件／硬件控制手腕将UPS的整流器／充电器置于关闭状态，让UPS中的蓄电池放电。关于这种为“激活”电池而停止的电池放电操作，它的放电时间以控制在正常放电时间的1／3～1／4为宜。

5）尽量防止过电流充电

过流充电易形成电池内部的正负极板弯曲，使极板外表的活性物质零落，形成电池可供运用容量降落，严重的会形成电池内部极板短路而损坏。

6）尽量防止蓄电池过压充电

过压充电常常会形成蓄电池电解液所含的水被电解别离成氢气和氧气而逸出，从而使电池运用寿命缩短。

7）改换活性降落、内阻过大的电池

(1)随UPS电源运用时间的延长，总有局部电池的充放电特性会逐步变坏，端电压明显降落，这种电池的性能不可能再依托UPS电源内部的充电电路来处理，继续运用会存在隐患，应及时改换。

(2)关于蓄电池内阻增大，用正常的充电电压对电池停止充电已不能使蓄电池恢复其充电特性的电池应及时改换。电池的内阻普通在10～30mΩ，如电池的内阻超越200mΩ上，将缺乏以维持UPS的正常运转，对内阻偏大的电池必需改换。

8）防止蓄电池新旧混用或新旧电池混合充电

由于新电池的内阻都比拟小，而旧电池的内阻都有不同水平的增大，当新旧电池混合在一同充电时，由于旧电池的内阻大，分压会相对偏大，极容易形成过压充电现象；而关于新电池，内阻较小，充电电压小但电流偏大，又容易形成过流现象，所以在充放电过程中应防止新旧电池假冒。

还有由于组合电池电压很高，存在电击风险，因而装卸导电衔接条、输出线时应有平安保证；特性，延长运用寿命；搬运电池时不要触动极柱和平安排气阀；不能用二氧化碳灭火器，一旦发作火灾，可用四氧化碳之类的灭火器；不能把不同容量、不同厂家、不同性能的电池联在一同，否则会影响整组蓄电池的性能。同时，要定期对电池停止检查、丈量，并做好记载。检查项目包括：整组电池的浮充电压，单体电池浮充电压，测单体电池电压时，应在电池放电状态下停止，否则测得的结果会是假电压，经历作法是在丈量时，万用表两端并联一个1-3欧姆的电阻丝；检查电池能否损坏，壳、盖间有无走漏，外表能否有灰尘等杂物，电池架、衔接线、端子能否有松动或锈蚀等。单体电池电压不能低于标称值的70%，判别是漏液还是酸雾的标志是察看极柱能否有晶体淅出，有晶体淅出证明是漏液现象，否则是酸雾，漏液主要集中在蓄电池正、负极接线端子处，酸雾溢出主要是排气阀左近。一旦当发现电池电压异常、物理损伤、电解液走漏、温度异常等现象，应找出缘由并及时改换有毛病的蓄电池。

总之做好汤浅电池的维护工作，能够减少UPS的毛病，进步消费的稳定性。经过对电池的维护能够进步电池的运用寿命。随着UPS电源的不时开展，智能化水平越来越高，对电池组的充放电、过压、过流等现象，都能够停止实时监控，减少不用要的损失，