蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分,其质量优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度。赛能通过对UPS维修工作中各种故障的统计可以得出这样的结论:后备式UPS电源,由电池引发的故障超过了总故障的50%。在线式UPS电源,因为它的电路设计合理,驱动功率元件容量所取的余量大,因而电源电路故障率很低,相比之下,由电池组所引发的故障率上升至60%以上。可见,正确地使用和维护好电池是延长电池组寿命、降低UPS电源总故障率的关键因素之一。下面就跟着赛能来一起分析影响UPS蓄电池使用寿命的几方面原因,对于蓄电池的正确使用和维护提供了科学依据。
利用通讯功能
现在有大多数大中型的UPS都具有与微机通讯和程序控制等可操作功能。在微机上安装相应的软件,经过串/并口连接UPS,运转该程序,就能够利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、守时设定、自动关机和报警等功能。经过信息查询,能够获取市电输入电压、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;经过参数设置,能够设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。经过这些智能化的操作,大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。
及时更换废/坏电池
中大型UPS电源配备的蓄电池数量一般从8只到80只不等,甚至更多。满足UPS直流供电需要把单个电池通过电路连接构成电池组。性能和质量的差别,个别电池性能下降、蓄电容量达不到要求而损坏在UPS连续不断的运行使用中出现使难免的。维护人员应在电池组中某个/些电池出现损坏时对每只电池进行检查测试,这样可以排除掉损坏的电池。禁止防酸电池和密封电池、不同规格的电池混合使用,更换新的电池时,应该力求购买同厂家同型号的电池。
一、UPS蓄电池寿命
目前蓄电池使用较多的是2V系列和12V系列。这两种蓄电池的寿命差别较大,一般2V系列的设计寿命是8-15年,12V系列的设计寿命是3-6年。由于12V系列的蓄电池价格较便宜,目前在UPS系统中使用12V系列的蓄电池比例较高。(蓄电池的设计使用寿命指的是一种特定条件下的理论值(比如要求环境温度为20-25℃,每个月的总放电量不超过额定的容量,而蓄电池实际寿命是与使用条件密切相关的,环境温度、放电深度和断电频度等因素都对蓄电池实际使用寿命有着不同程度甚至很严重的影响。)
二、UPS蓄电池使用要求与各项注意事项
1.使用环境要求
① 放置位置必须平稳;②UPS机箱各面距墙壁必须保持足够的通风距离;③ 远离热源,无阳光直射,无腐蚀性;④ 保持正常的温度和湿度;⑤ 保持室内洁净。
2.做好UPS的防感应雷害工作
雷击是所有电器的天敌,一定要注意保证UPS的有效屏蔽和接地保护。雷害主要是因雷云空对地或空对空放电所引起的一系列反应造成的。当云层放电时,附近架空电源线和通信线路因电磁感应现象会产生感应高电位脉冲。这些高电位脉冲沿着电源线或通信线进入UPS,而UPS中采用了大量的CMOS集成电路模块和控制用的CPU等微电子器件,它们对雷电的电磁脉冲非常敏感,因此很容易被击坏。在UPS具备有效屏蔽和良好保护接地的前提下,一定要做好电源线和通信线(例如远端监控信号线)的防雷过压保护。
3.充电电压对蓄电池使用寿命的影响
蓄电池的使用寿命与蓄电池的浮充电压有很大的关系,浮充电压过高,板栅腐蚀速度增加,电解液损失速度加快,蓄电池寿命缩短;浮充电压过低,容易造成蓄电池充电不足,影响蓄电池容最。蓄电池的浮充电压应随着温度变化而调整。温度升高,浮充电压应降低,如蓄电池浮充电压不变,则浮充电流将增加,正极极化增大,板栅腐蚀速度随之加快,蓄电池寿命就会缩短。温度降低,需要提高充电电压,否则会因低温而使得蓄电池充电接受能力下降,而导致蓄电池充电不足,蓄电池寿命同样会缩短。目前国内的标准要求,在一组蓄电池中最大浮充电压的差异应≤50mV,所以应重视并减小浮充状态下蓄电池的电压运行的差异。
赛能提示:为了延长蓄电池的使用寿命,应高度重视蓄电池的充放电控制。蓄电池的充电方式主要是浮充电和均衡充电两种。必须了解不同充电方式的充电特点和充电要求,严格按照要求对蓄电池进行充电。一般蓄电池投入使用的日期距出厂日期时间较长,蓄电池经过长期的自放电,容量必然大量损失,并且由于单体蓄电池自放电大小的差异,致使蓄电池的比重、端电压等出现不均衡,投入使用前应用均充电压进行初充电,否则,个别蓄电池会进一步扩展成落后蓄电池并会导致整组蓄电池不可用。另外,如果蓄电池长期不投入使用,闲置时间超过3个月后,应该对蓄电池进行一次补充电。(有关的研究结果表明:板栅不同部位合金成分与结构的分布均有所不同,因而会导致板栅电化学性能的不均衡性,这种不均衡性又会使在浮充和充、放电状态下得电压产生差异,且会随着充、放电的循环往复,使用这种差异不断增大,形成所谓的“落后蓄电池(蓄电池失效)”)
4.减少深度放电
电池的使用寿命与它被放电的深度密切相关。UPS电源所带的负载越轻,市电供电中断时,蓄电他的可供使用容量与其额定容量的比值越大,在此情况下,当UPS电源因电池电压过低而自动关机时电池被放电的深度就比较深。
实际过程如何减少电池被深度放电的事情发生呢?方法很简单:当UPS电源处于市电供电中断,改由蓄电池向逆变器供电状态时,绝大多数UPS电源都会以间隙4s左右响一次的周期性报警声,通知用户现在是由电池提供能量。当听到报警声变急促时,就说明电源已处于深度放电,应立即进行应急处理,关闭UPS电源。不是迫不得以,一般不要让UPS电源一直工作到因电池电压过低而自动关机才结束。
UPS的使用及维护
UPS电源系统按使用要求功率余量不大,在使用中要避免随意增加大功率的额外设备,也不容许在满负载状态下长期运行,但工作性质决定了UPS电源系统几乎是在不问断状态下运行的,增加大功率负载,即使是在基本满载状态下工作,都会造成主机出故障。自备发电机的输出电压、波形、频率、幅度等应满足UPS电源对输入各参数的要求,发电机的功率要远大于UPS电源的额定功率,否则任一条件不符.将会造成UPS电源工作异常或损坏。UPS电源在正常使用情况下,主机的维护工作很少,主要是防尘和定期除尘,防止主机内的风机将灰尘带人机内沉积,当遇到空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常。大量灰尘也会造成元器件散热不好,一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时检查各连接件和插件有无松动和接触不牢的情况。
蓄电池是实现UPS不间断供电的重要组成部分,是UPS的“心脏”,不管UPS系统多么复杂,其性能最终决定于它的电池,如果电池失效再好的UPS也无法提供后备电源,如何监视电池以精确地预测其临界失效期和如何延长电池的有效寿命是保证UPS供电系统稳定和可靠性的关键。
5.保证电源环境温度
电池可供使用的容量与环境温度密切相关。一般情况下,电池的性能参数都是室温为20℃条件下标定的,当温度低于20℃时,蓄电他的可供使用容量将会减少,而温度高于20℃时,其可供使用的容量会略有增加。不同厂家不同型号的电池受温度影响的程度不同。据统计,在-20℃时,蓄电池可供使用容量只能达到标称容量的60%左右。可见温度的影响不可忽视。