1. 寿命长。 | 2. 自放电率极低。 | 3. 容量充足。 | 4. 使用温度范围宽。 | 5. 密封性能好。 | 6. 导电性好。 | 7. 充电接受能力强。 | 8. 安全可靠的防爆排气系统。 |
UPS供电系统在各行业数据ZX中起到重要的电源保证作用,要为负载提供不连续的供电,就必需具有电能贮存的功用。因而,蓄电池成为UPS供电系统的重要组成局部。而由于蓄电池自身或者管理上的缘由,目前有许多UPS毛病是由蓄电池惹起。因而有必要增强对蓄电池特性的理解,正确选配和运用蓄电池,尽可能地延长蓄电池的运用寿命。同时,如何管理蓄电池成为各个UPS厂家及行业用户ZD研讨的问题。 以下对目前大型UPS系统普遍采用的阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池在UPS供电系统中的作用、工作原理、配置、选用、装置、维护等方面停止讨论。 2.蓄电池在UPS供电系统中的作用和意义 在UPS供电系统中,蓄电池大多采用免维护蓄电池。蓄电池在UPS供电系统中的主要作用就是贮存电能,一旦市电中缀,由电池放电供应逆变器,由逆变器将电池释放出的直流电转变为正弦交流电,维持UPS的电源输出,确保负载在一定的时间内正常用电。 在市电正常供电时,电池在整流-充电电路中贮存电能,同时对直流电路起到平滑滤波的作用,并在逆变器发作过载时,起到缓冲器的作用。 而在日常工作中,人们常常片面地以为蓄电池是免维护的而不加注重。但是由于对蓄电池的不合理运用,产生了蓄电池的电解液干涸、热失控、早期容量损失、内部短路等问题,进而严重影响到供电系统的牢靠性。有材料标明,蓄电池毛病而惹起UPS主机毛病或工作不正常的比例大约为60%。由此可见,增强对UPS电池的正确运用与维护,对延长蓄电池的运用寿命,降低UPS供电系统毛病率,有着越来越重要的意义。 3.蓄电池的品种 蓄电池在UPS中已得到普遍的应用,其种类繁多,型号齐全,规格各异,但按其根本性质能够分为酸性电池和碱性电池两大类: 酸性电池:酸性电池的电解液普通是由稀硫酸(H2SO4)或者胶体硫酸构成,极板由铅Pb和过氧化铝PbO2构成,经过化学反响储存电荷,起到电池储能的作用。 碱性电池:碱性电池的电解液普通是由氢氧化钾KOH或者氢氧化钠NaOH(烧碱)组成。极板由于电池的构造不同而各异。如镉镍电池正极板是氢氧化镍Ni(OH)3,负极板是镉Cd;铁镍电池的正极板是氢氧化镍Ni(OH)3,负极板是铁Fe;银锌电池的正极板是过氧化银Ag2O3,负极板是锌Zn。 4.铅酸蓄电池的工作原理 UPS、直流电源设备常用的蓄电池是铅酸蓄电池。传统的铅酸蓄电池是启齿式构造,电池在运用过程中,有氢气和氧气以及酸雾逸出,不只污染环境还具有风险性,维护时需求加水、加酸,已逐步被市场淘汰。如今UPS供电系统中蓄电池大多采用阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池。阀控式铅酸蓄电池的主要优点是在充电时正极板上产生的氧气,经过再化合反响在负极板上复原成水,运用时在规则浮充寿命期内不用加水维护,所以又称为免维护铅酸蓄电池。可见,免维护只是与普通蓄电池相比,运转中免去了添加纯水或蒸馏水,调整电解液液面的项目,并非免去一切维护工作。 阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理,根本上因循于传统的铅酸蓄电池,其正极活性物质是二氧化铅(PbO2),负极活性物质是海绵状铅(Pb),电解液是稀硫酸(H2SO4),其电极反响方程式如下: PbO22H2SO4Pb≒2PbSO42H2O 5.两种阀控式密封铅酸蓄电池比拟 目前阀控式密封铅酸蓄电池主要有两类,即玻璃纤维隔板阴极吸收式密封铅蓄电池(如GNB、霍克电池)和硅凝胶密封铅蓄电池(如德国的阳光电池)。 两种电池极板相同:正极板栅采用铅钙锡铝四元合金或低锑多元合金,负极板栅采用铅钙锡铝四元合金。并运用紧装配和贫液设计,在电池的上盖中设置了一个单向的平安阀。由于采用无锑的铅钙锡铝四元合金,进步了负极析氢过电位,从而抑止氢气的析出,同时,采用特制平安阀使电池坚持一定的内压。 两种电池隔板不同:即分别采用超细玻璃纤维棉(AGM)隔板和硅凝胶二种不同方式来“固定”硫酸电解液。它们都是应用阴极吸收原理使电池得以密封的,但给正极析出的氧气抵达负极提供的通道是不同的。对AGM密封铅酸蓄电池而言,AGM隔阂中固然坚持了电池的大局部电解液,但必需使10%的隔阂孔隙中不进入电解液。正极生成的氧气就是经过这局部孔隙抵达负极而被负极吸收的。对胶体密封铅酸蓄电池而言,电池内的硅凝胶是以SiO2质点作为骨架构成的三维多孔网状构造,它将电解液包藏在里边。电池灌注的硅溶胶变成凝胶后,骨架要进一步收缩,使凝胶呈现裂痕贯串于正负极板之间,给正极析出的氧气提供了抵达负极的通道。 由此看出,两种电池的区别就在于电解液的“固定”方式和提供氧气抵达负极通道的方式有所不同,因此两种电池的性能也各有所长。 6.UPS供电系统中蓄电池的配置和选择 在UPS供电系统中,能够说蓄电池是这个系统的支柱。没有蓄电池的UPS只能称做稳压稳频电源。UPS之所以能完成不连续供电,就是由于有了蓄电池。在设计UPS时,首先应思索选择什么型号的蓄电池,即蓄电池的额定电压、额定容量及应由几节蓄电池组合等。 (1)蓄电池的额定容量选择 由于蓄电池的实践可运用容量与放电电流大小、系统电压、放电时间、蓄电池工作环境温度、蓄电池贮存时间的长短、负载品种和特性等要素亲密相关。蓄电池的容量普通是指在20°C,以20h放电率放电到1.75V/单体时,蓄电池输出的功率数(W)。 (2)蓄电池的指标选择 内阻:应选择内阻小的蓄电池,这样才干持续大电放逐电。假如内阻较大,在充放电过程中功耗加大,使蓄电池发烫。 浮充电压:在相同温度下,浮充电压值高意味着储能量大,质量差的蓄电池浮充电压值普通较小。蓄电池浮充电压值在不同的温度时应停止修正。 在大中型(几kVA-几千kVA)UPS中采用2V单体系列蓄电池,防止采用小容量组合蓄电池停止混联。 7.蓄电池的运用和维护 7.1VRLA蓄电池的运转环境与装置 作为备用蓄电池,蓄电池平常都处于浮充状态,此时蓄电池内部仍停止着复杂的能量转换。浮充过程中所用的电能根本上转换为热能。因而请求蓄电池所处的环境应有良好的通风散热才能或有空调设备。 电池尽可能装置在清洁、阴凉、通风、枯燥的ZY,并要防止遭到阳光、加热或辐射热源的影响,让电池有一个良好的工作、贮存环境。 蓄电池普通应在5℃~35℃范围内停止充电,低于5℃或高于35℃都会降低寿命,充电的设定电压应在指定范围内,如超出指定范围将形成蓄电池损坏、容量降低、寿命缩短。 (1)初充电:蓄电池在装置或大修后的*次充电,称为初充电。初充电能否良好,将严重影响蓄电池的寿命。 (2)浮充充电:为了确保直流电源不连续,延长蓄电池的运用寿命,通常都采用充电电源与蓄电池组并联的浮充供电方式。 (3)平衡充电:在正常运转状态下的电池组,通常不需求平衡充电。但假如发现电池组中单体电池之间电压不平衡时,则应对电池组停止平衡充电。 |