蓄电池是UPS的心脏,不管UPS供电系统多么复杂,其供电的时间和性能最终取决于它的电池,如果电池失效,再好的UPS也无法提供后备电源。管理和监控电池以精确地预测其临界失效期以及延长电池的有效寿命,是保证UPS供电系统稳定可靠的关键。
智能化管理的重要性
通信用UPS蓄电池一定要具有电池智能化管理的功能。由于使用通信用UPS的都是通信系统中关键的部门和场合,如数据中心机房和网络监控中心等,因此对通信用UPS蓄电池的智能化管理要求是非常高的,在选型和验收的过程中,要予以充分重视。
智能化管理的要求和技术
合理地进行UPS电池的充放电管理,首先要准确全面地监控每一节电池的状态,包括电池容量、后备时间等。目前,大多数中、大功率UPS都设计并具备了此项功能,其主要作用是检测电池性能以及电池回路是否正常。在放电环节需要特别控制过度放电给电池带来的损害。容易造成电池过放电的因素主要是电池最低保护电压设置错误,以及小负载、长时间小电流放电。最低保护电压设置的错误比较容易被修正，但小负载、长时间小电流放电由于其随机性，不容易被控制，且小电流放电极易造成电池的深度放电，损坏电池。这就需要UPS能够根据负载情况智能化地动态调整电池最低保护电压。艾默生网络能源公司提供的PSMS动力与环境监控系统能让值班人员实时监测通信用UPS的运行数据，包括电池的电压、温度，及时发现告警并通知维护人员，避免电池的过度放电或小电流深度放电等危及设备和通信安全的事件。
影响UPS电池使用寿命的因素
影响电池寿命的因素有:充电电流、充电电压、放电深度、环境温度、放电次数。针对这五个因素,一般有如下对策:
充电器的性能
充电器的性能需大大增强,采用恒压恒流分段式充电技术,对电池进行最优充电,充电电流的纹波尽可能小,才能延长电池的寿命。
放电深度的控制技术
目前UPS厂家对电池的终止放电电压在各种电池容量、各种负载下均是固定的。这对大电流放电时电池能量不能充分利用,而小电流放电时又极易造成电池的深度放电,损坏电池。
环境温度补偿技术
电池的预期寿命在环温为20℃时为10年,在环温为45℃时只有5年。如果选配有温度补偿功能充电器的UPS可以使电池的寿命延长30%～50%。因为当环境温度升高时,电池所允许的浮充电压阈值下降。此时,若浮充电压为固定值,势必对电池组置于过压充电工作状态,加剧电池的化学反应,造成蓄电池中的水分子大量电解,放出氢气和氧气而逸出,电解液不断干涸,电池容量减少,从而缩短电池的寿命。环境温度补偿技术是指UPS可以根据环境温度的不同自动调整浮充电压,从而不会使电池处于过充状态,延长了电池的寿命。
放电次数
放电次数与电池寿命是相对应的,减少放电次数就是延长电池寿命。因此要减少电池放电次数就得尽量减少电池工作,选择适应电网能力强的UPS首当其选,如允许输入电压范围宽、输入频率范围宽等。
均浮充功能
研究发现蓄电池在正常使用过程中,会发生电解液液面位置、比重、温度的变化,以及各个电池的端电压、电池内阻的变化不均衡情况。这种不均衡情况会导致电池组输出电压过低或电池组内阻过大,长此以往会缩短电池的寿命。为防止这种不均衡情况不断加剧,在一定时间内,应提高充电电压,对电池单元进行充电,使各单元电池都达到均衡一致的状态,起到活化电池的目的,从而延长电池寿命。均浮充转换技术就是根据对电池充电电流的检测及电池容量情况判断,自动进行电池均浮充转换。
