UPS系统对蓄电池的监测管理

日期： 2021-03-24

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中、大型UPS系统中使用的是阀控密封铅酸蓄电池。由于中、大型UPS系统的直流母线电压很高，一般为400V左右，所以中、大型UPS系统采用蓄电池组。一组蓄电池一般由32节单体蓄电池(单体蓄电池的额定电压为12V)或180节单体蓄电池(单体蓄电池的额定电压为2V)串联组成。蓄电池组在UPS系统中是循环运行的，有两种运行状态:一种是充电状态，另一种是放电状态。

根据蓄电池在中、大型UPS系统中运行的特点，应选择合适的监测管理方法和适当的配置容量，以延长蓄电池使用寿命，减少UPS系统故障率。UPS系统对蓄电池的监测管理包括蓄电池组均匀性判断和对每个单体蓄电池的电压、电流、实际容量、剩余容量和工作温度等进行实时监测。它具有浮充、均衡充电、在线放电测试和故障告警等功能，能自动循环充放电，活化诊治落后单体蓄电池，提高蓄电池寿命，浮充电压稳定，并具有温度补偿功能。

(1) 蓄电池组的均匀性

如果蓄电池均匀性不好，当蓄电池处于充电状态时，其中容量较小的蓄电池会提前析气，导致电压升高，电解水反应加快。这些变化会促使蓄电池内部温升加大和失水量加剧，甚至出现热失控。蓄电池组中容量较大的蓄电池，其充电电压上升很慢，容易造成充电不足。长期如此，必然加剧蓄电池极板硫化程度，导致容量下降，引起蓄电池提前失效。当蓄电池处于放电状态时，如果负载变化较大、市电中断时间较长或蓄电池的容量配置不足，则容量较小的蓄电池放电深度将加深，有时可能使放电电压降至规定的终止电压以下，会缩短蓄电池寿命。所以UPS系统要尽可能选用均匀性好的蓄电池组。此外，在蓄电池运行过程中，要根据单体蓄电池电压来判断蓄电池组的均匀性，及时更换失效的蓄电池。

(2) 采用正确的浮充方式

在浮充状况下，采用恒压限流充电方式时，其浮充电压须控制在一个较小的范围内，在该电压下充入的电量应足以补偿蓄电池由于自放电而损失的电量。因此.蓄电池的浮充电压不能过高或过低，过高会造成过充电，过低会造成充电不足。同理，其充电电流也不能过高或过低。以GFM系列蓄电池(单体电压为2V)为例，当充电电压高于2-40V、充电电流大于。0.01C₁₀A时，气体复合效率快速降低，析出的大量气体不能及时复合而被排出，造成蓄电池电解液逐渐干枯，温度也会逐渐升高，其使用寿命将会大大缩短。在25℃时，GFM系列蓄电池的充电电压应为每只2.26±0.01V，充电电流应为0.005C₁₀A.此时气体的复合效率高，几乎达到100肠，充电过程中产生的气体几乎完全再复合成水，蓄电池电解液的饱和度基本不受影响，从而了蓄电池的正常使用寿命。此外，浮充电压要根据蓄电池的工作温度进行补偿，通常单只蓄电池的温度校正系数为3mV/℃。