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广东(汤浅)电池电压影响电池可靠性

广东(汤浅)电池电压影响电池可靠性
广东(汤浅)电池电压影响电池可靠性
众所周知,汤浅蓄电池是UPS电源系统的重要组成部分,是整个UPS系统的支柱,没有配置电池的UPS电源也只能成为稳压稳频电源。UPS电源之所以能提供不间断电力是由于蓄电池提供化学电能的缘故,在市电异常情况下,逆变器将蓄电池的化学能变成交流电能输送出去,促使负载设备得以持续正常工作。  
  目前,免维护密封铅酸蓄电池广泛应用于中小型的UPS电源系统中,占据UPS不间断电源总成本的1/4-1/2之多,大量实践数据表明约有50%以上的UPS不间断电源故障与UPS蓄电池有关。UPS蓄电池的失效主要表现为端电压不够,容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等原因。一般正常使用的UPS,其电池寿命在5年左右,但目前国内有相当一部分UPS电池在投入使用不到1年就开始出现问题,其原因在于部分进口品牌的国产电池在制造工艺上存在先天的缺陷,另一方面是由于后天缺乏必要维护造成。  
  值得注意的是许多用户由于缺乏必要的测试维护手段,不了解整个UPS电源系统的蓄电池健康状况,为UPS系统正常工作留下许多隐患。用了五年的汤浅蓄电池,是否一定不能用?用了半年的电池是否一定能用?UPS供应商提供的电池是否一定是好的?十几节串联的电池,只要一节过早损坏,如不及时发现处理,随着时间的推移也会导致其他电池跟着报废。许多UPS电源出故障,最先处理掉的是昂贵的电池,原因是电池电压由于种种原因首先降低,而维护人没有相应检测手段。昂贵花费而建立的后备电源系统,由于电池的状态不确定性,造成系统瘫痪、重要数据丢失而导致巨大的损失。
一般UPS电源对汤浅蓄电池的要求:满足一定的端电压;电池应具有在启动放电瞬间就能输出大电流的特性;满足一定的容量,以保证逆变供电的时间。 
  广东(汤浅)电池电压影响电池可靠性
1、用万用表测量电池的端电压  
  实践证明,用万用表测量UPS电池的浮充端电压是无法判定旧电池是否已经失效。所以一般要离线或在线测量汤浅蓄电池的端电压,被测电池的端电压为12V左右(对12V电池而言),最低不能低于10.5V。不足10.5V的电池即为欠压或已经失效的电池。若这种电池在经过充电或激活充电后端电压仍达不到12V,即为失效电池。 
  2、测试UPS电池是否具有启动瞬间输出大电流的特性  
  后备式UPS不间断电源由市电供电向逆变供电的切换时间要求小于7ms,一般设计为4-5ms左右。这就是说,一旦市电供电中断,UPS电池必须在小于4-5ms时间内输出负载所需的电流。有些失效的电池能够满足端电压和容量的要求,但不能在少于4-5ms内放电电流达到大电流的要求,也是不合格电池。UPS电池瞬间输出大电流的特性只有在关闭市电才能测试,在不知道电池性能情况下有一定的风险,一般是不进行的。 
  3、判别UPS电源电池的容量  
  传统判别UPS电源汤浅蓄电池容量的方法与判别一般蓄电池的方法一样,将整组蓄电池组脱离通信电源系统并上电阻丝,以八或十小时率恒流放电,然后以最先到达放电终止电压的某一单体蓄电池的放电时间与电流,来推算其容量。
从更深入的理论研究来说,对于钝化的硫酸铅膜的形成,至今认识未达到统一。某些研究者用溶解—沉淀机理解释硫酸铅的形成,某些研究者则按固态反应来解释。
按固态机理,硫酸铅的成核是在某一临界电位下,直接在电极表面上形成之后,核按两维或三维方式长大,直到金属铅表面基本被覆盖。晶体的长大要求铅离子从金属/硫酸铅的界面传送,或者硫酸根离子从溶液/硫酸铅膜界面经过硫酸铅膜传送。没有可溶质点的过程。这一机理的要点是需要有一临界层的厚度变薄。
  从表面结构的观察表明,在更正的电位下膜是致密的、更结实的以及有较小的完好洁净的沉积物所构成。这一机理的缺点是硫酸铅为导电性甚差的物质,离子要跨越这样的膜层需要很大的电压降,即使膜的厚度只有10-100Ao,引起电压降也需要数伏,由此可见仅仅通过固态机理不可能形成较厚的钝化层。
  按照溶解--沉淀机理,晶核的形成是在紧靠金属的表面层中,由于达到膜物质(既硫酸铅)的临界浓度而形成晶核。晶核的长大经常按三维方式,晶体长大的物质来源是金属的溶解而形成沉淀。通过沉淀物对金属表面的覆盖作用而使电极钝化。
目前,中小型UPS电源中广泛使用的免维护密封铅酸蓄电池,超过UPS电源总成本的50%,有资料显示,UPS电源的生产技术已经比较成熟,约有50%以上的UPS电源故障与UPS汤浅蓄电池有关。目前我国电力供给情况日趋完善,特别是城市,很少发生长时间停电现象,而且很多重要部门采用双路供电和柴油发电机,确保了电力的供应,这就使得人们放松了对UPS电源蓄电池的日常维护,大部分UPS蓄电池由于平时缺乏有效的维护,根本不清楚自己系统UPS汤浅蓄电池的健康状况,从而造成一旦长时间停电而无法按设计延时进行工作。另外一方面,用户的负载在不断地增加,功率密度越来越集中,从而UPS电源的负荷也相应地增加,蓄电池延时不够的问题就愈将突出。
目前,绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件,通过串/并口连接UPS,运行该程序,就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询,可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息;通过参数设置,可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作,大大方便了UPS电源及其汤浅蓄电池的使用管理。

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