影響UPS蓄電池可靠性的幾大重要因素

    影響UPS蓄電池可靠性的因素很多即使UPS使用的是同樣的電池技術(shù)，不同廠家的電池壽命大不一樣，這一點(diǎn)對(duì)用戶很重要，因?yàn)楦鼡Q電池的成本很高(約為UPS售價(jià)的30%)。電池故障會(huì)減小系統(tǒng)的可靠性，是非常煩人的事情。

    電池溫度影響電池可靠性

    溫度對(duì)電池的自然老化過程有很大影響。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明溫度每上升攝氏5度，電池壽命就下降10%，所以UPS的設(shè)計(jì)應(yīng)讓電池保持盡可能的溫度。所有在線式和后備/在線混合式UPS比后備式或在線互動(dòng)式UPS運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量要大(所以前者要安裝風(fēng)扇)，這也是后備式或在線互動(dòng)式UPS電池更換周期相對(duì)較長(zhǎng)的一個(gè)重要原因。

    電池充電器設(shè)計(jì)影響電池可靠性

    電池充電器UPS非常重要的一部分，電池的充電條件對(duì)電池壽命有很大影響。如果電池一直處于恒壓或“浮”型電器充電狀態(tài)，則UPS電池壽命能最大程度提高。事實(shí)上電池充電狀態(tài)的壽命比單純儲(chǔ)存狀態(tài)的壽命長(zhǎng)得多。因?yàn)殡姵爻潆娔苎泳忞姵氐淖匀焕匣�過程，所以UPS無論運(yùn)行還是停機(jī)狀態(tài)都應(yīng)讓電池保持充電。

    電池電壓影響電池可靠性

    電池是個(gè)單個(gè)的“原電池”組成，每一個(gè)原電池電壓大約2伏，原電池串聯(lián)起來就形成了電壓較高的電池，一個(gè)12伏的電池由6個(gè)原電池組成，24伏的電池由12個(gè)原電池組成等等。UPS的電池充電時(shí)，每個(gè)串聯(lián)起來的原電池都被充電。原電池性能稍微不同就會(huì)導(dǎo)致有些原電池充電電壓比別的原電池高，這部分電池就會(huì)提前老化。只要串聯(lián)起來的某一個(gè)原電池老人性能下降，則整個(gè)電池的性能就將同樣下降。試驗(yàn)證明電池壽命和串聯(lián)的原電池?cái)?shù)量有關(guān)，電池電壓就越高，老化的就越快。

    UPS容量一定時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能讓電池電壓最低，這樣UPS電池壽命就越長(zhǎng)，對(duì)于電池電壓一定時(shí)，應(yīng)選擇數(shù)量少電壓原電池串聯(lián)的電池，不要選擇數(shù)量多電壓低的原電池串聯(lián)的電池。有些廠家UPS的電池電壓比較高，這是因?yàn)槿萘恳欢〞r(shí)，電壓越高，電流就越小，就可選用較細(xì)的導(dǎo)線和功率較小的半導(dǎo)體，從而降低UPS成本。容量1KVA左右的UPS的電池電壓一般為24￣96V。

    電池紋波電流影響電池可靠性

    理想情況下，為了延長(zhǎng)UPS電池壽命，應(yīng)讓電池總保持在“浮”充電或恒壓充狀態(tài)。這種狀態(tài)下電狀態(tài)，充滿電的電池會(huì)吸收很小的充電器電流，它稱為“浮”或“自放電”電流。盡管電池廠商如此推薦，有些UPS的設(shè)計(jì)(很多在線式)使電池承受一些額外的小電流，稱為紋波電流。紋波電流是當(dāng)電池連續(xù)地向逆變器供電時(shí)產(chǎn)生的，因?yàn)閾?jù)能量守恒原理，逆變器必須有輸入直流電才能產(chǎn)生交流輸出。這樣電池形成了小充放電周期，充放電電流的頻率是UPS輸出頻率(50或60Hz)的兩倍。

    普通后備式、在線互動(dòng)式或后備/鐵磁式UPS不會(huì)有紋波電流，其它設(shè)計(jì)的UPS會(huì)產(chǎn)生大小不等的紋波電流，這取決于具體的設(shè)計(jì)方法。只要檢查一下UPS的結(jié)構(gòu)圖就能知道該UPS能否產(chǎn)生紋波電流。

    如果在線式UPS的電池在充電器和逆變器之間，那么電池就會(huì)有紋波電流，這是普通的“雙變換”UPS。如果用截止二極管、繼電器、變換器或整流器把電池與逆變器隔離開，那么電池就不會(huì)有紋波電流。當(dāng)然這種設(shè)計(jì)的UPS不總是一直“在線”，所以這種UPS被稱為“混合后備/在線式”UPS。

    總結(jié)

    蓄電池是UPS系統(tǒng)中最不可靠的部分，但是UPS設(shè)計(jì)得好壞直接影響到電池的可靠性。讓電池一直保持充電狀態(tài)(即使UPS停機(jī))能延長(zhǎng)電池的壽命，盡量避免選用電池電壓高的UPS。有的UPS設(shè)計(jì)會(huì)使電池產(chǎn)生紋波電流，造成電池不必要的過熱。大多數(shù)UPS使用的電池都差不多，但UPS設(shè)計(jì)不同會(huì)大大影響電池的壽命。■