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    光宇UPS用蓄電池的選擇和充電模式的研究

    發布于2020-02-22 21:28    文章來源:未知

    作者: 光宇電池  發布時間:2020-03-18
    光宇UPS用蓄電池的選擇和充電模式的研究
    光宇蓄電池是UPS 系統中的一個重要組成部分,它的優劣直接關系到整個UPS 系統的可靠程度。同時,它的價格比較高,一般占UPS 系統成本的1/4—1/3。實踐證明,蓄電池的故障占UPS系統總體故障的40%以上,它是整個UPS 系統中平均無故障時間(MrIBF)最短的器件之一。因此,UPS 電池的選擇和充電模式的研究,不僅關系到經濟成本問題,還直接影響UPS 電源的不間斷供電。
    l UPS電池的種類和工作原理
    UPS要求所選用的蓄電池必須具有在短時間內輸出大電流的特性。目前,在線運行的蓄電池基本上有兩種,它們都屬于鉛酸蓄電池。
    1.  防酸隔爆鉛酸蓄電池
    這種光宇蓄電池在早期的UPS系統中使用較多,只要維護得當,會有較長的使用壽命,但由于在運行中存在大量的電解液水分散失,需經常性地測量電解液的溫度、密度,往電池內部添加蒸餾水,維護工作量極大,現在的UPS系統中已很少配用。
    電池化學反應式如下:
    PbO2+2H2SO4+Pb = PbSO4+2 H2O+PbSO4
    由此化學反應式得知,鉛酸蓄電池在放電之后,電解液因與正負極板生成PbSO而耗用硫酸,其結果電解液比重下降。反之充電時,正負極板之硫酸鉛中之硫酸漸漸被釋出,電解液硫酸濃度逐漸加大而比重上升。通常一般鉛酸光宇蓄電池于充電末期,正負極板都已還原成二氧化鉛及海綿狀鉛,此后之充電幾乎是在電解電解液之水而生成氧氣(陽極)及氫氣(陰極)逸出,其結果電解液減少,此所以為一般液式鉛酸電池需要經常補水之原因。
    2.  閥控式密封鉛酸蓄電池(VIqLA)
     因其體積較小,密封性能好、絕少維護而被廣泛應用于各類UPS電源中。VRLA防止電池內部電解液流動有兩種技術方法:一種技術是將硫酸電解液與SiO:膠體混合后充滿電池內部,制成膠體電池(簡稱GEL)。這類產品產量較低,約占VRLA電池總量的15% ;另一種技術是利用超細玻璃棉將電解液不飽和地吸附住,制成吸液式電池或貧液式電池(簡稱AGM)。由于后者具有較好的大電流放電性能,在UPS系統中較多采用,國內廠家也大多生產AGM 蓄電池。
    一般閥控式密封鉛酸光宇蓄電池工作過程中陽極產生氧氣,而陰極尚未變成海綿狀鉛,亦即尚未充電完成,所以并未產生氫氣,此時陽極產生之氧氣迅速與陰極作用還原成水,是故水份不損耗,此即閥調式鉛酸電池免保養理由。
    光宇UPS用蓄電池的選擇和充電模式的研究
    2 UPS光宇蓄電池的性能指標
    ① 容量:表示電池在充滿電的情況下的儲能多少,用放電電流與放電時間的乘積來表示。C窖量(C)=I放電電蠢(A)×T城電時問(h)
    ② 放電功率:表示放電至終止的電流的大小或時間的快慢,可用電流來表示。如一個6.5AH的電池,充滿之后以325mA恒流放電,經過20小時后達到其放電終止電壓,放電率若以電流來表示則為0.325安率;若以放電時間來表示則為20小時放電率。
    ③放電電流:放電電流就是電池的輸出電流,它除了用安培來表示外,通常也用電池的容量乘以某個系數來表示。如對于6.5AH 的電池,0.1C的放電電流的實際值為0.1×6.5=
    0.65A。                                             
    ④放電終止電壓:表示電池不允許再放出電能時的電壓,通常為1.75V/單格。
    ⑤標稱容量:表示在20小時放電率下所測定的容量。
    ⑥自放電率:電池在不用時其內部也會消耗能量,一般以×××C/天來表示,如0.08C/天。
    3 UPS電池的容量選擇
    光宇蓄電池蓉量的確定是UPS 系統設計的重要內容。過高和過低的電池容量對于UPS 系統的運行都是不利的。容量過高,則增加投資成本,且易導致電池小電流深放電,造成電池永久性的損壞;容量過低,則不能滿足負載不間斷供電的要求,且大電流的充放電將縮短電池使用壽命。所以,正確選擇與UPS 容量和負載容量相適應的蓄電池容量是控制UPS 系統投資成本,保證不間斷供電可靠性的關鍵。
    3.1 蓄電池放電時間的確定
    UPS 根據后備時間可分為標準型和長效型兩種。一般來說,標準型機內帶有電池組,在停電后可以持續較短時間的供電,一般不超過25 rain;長效型機內不帶電池,用戶可外接多組電池,以滿足長時間停電時持續供電的需要,一般滿載配置可達數小時以上。
    UPS電池后備時間確定的主要依據是市電供電類別。不同的供電類別,蓄電池的后備時間是不同的。一類市電供電的UPS,可按后備時間0.5 h- 1 h配置;二類市電供電的UPS,可按后備時間1 h- 2 h配置;三類市電供電的UPS,可按后備時間2 h-8 h配置;四類市電供電的UPS,可按后備時間8 h-10 h配置。然而,電池后備時間受電池成本、安裝空間、回充時間等因素的限制,大多數UPS光宇蓄電池后備時間以不超過2 h為宜。

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