九、 ups電池的檢查與維護
目前用於ups的後備電池多為鉛酸密封蓄電池,儘管生產廠家不同,但在使用維護方法上是基本相同的。在此我們針對不同型號ups的特點,對如何使用好電池,及如何進行日常的維護提供一些方法,供廣大使用者參考。
(一)、關於鉛酸密封電池 1、鉛酸密封電池之所以被廣泛應用於ups中做為後備能源是因為它有容量大,無氣體汙染,可大電流放電,無需加液維護,**低等特點。
2、鉛酸密封電池的壽命
由於在製造電池時所採用的工藝、配方、構造等方面的不同,電池有5年、10年等不同的標稱壽命,其**差異也很大。壽命長,**就高。電池的壽命有時會用週期充放電次數來標明。
如500次,電池使用與充放電次數是互相影響的,因此我們不能錯誤的認為,不管電池如何使用,它的壽命總是5年,也不能認為即使前4年中,電池一次也沒充放過電,第5年電池還能滿足500次的充放電標準。電池的容量會隨使用年限和充放電次數的增加而下降,這屬正常現象。
3、電池的技術引數
衡量電池特性的指標很多,做為使用者只需了解其中最重要的幾項即可。
1)電池額定電壓
用於ups的鉛酸電池單體電池額定為2v,乙隻電池通常是由2只、3只或6
只單體電池串聯組成。所以乙隻電池的額定電壓會有4v、6v、12v之分。實際使用中,使用12v額定電壓的電池最多。
當你新購入一批電池時,你要首先檢查一下它的端電壓,對12v額定電壓
的電池,當測量它的端電壓時,你可能會量到它的電壓超過12v,有時會達到
12.8v左右。
用量電壓的辦法可以初步判斷這批電池的出廠時間長短,離出廠時間越短,
它的端電壓就越高;電池儲存時間越長,它的端電壓就越低。因為這種電池在出廠時都是充好電的,由於自身損耗的原因,其端電壓會隨儲存時間延長而降低。這種方法可從乙個側面反映電池自損耗的大小,如果兩種電池出廠時間相同,儲存條件相同,量出的電壓偏高的電池自耗就小一些。
2)電池的充電電壓
一般用於ups的電池,其充電電壓分浮充電壓和均充電壓。
浮充電壓---指電池可長時間充電的電壓,對12v電池來說,其範圍在13.5---
13.8之間,電池充電電壓保持在此範圍內時,電池既能保持良好
備用狀態,自身也不會損壞。
均充電壓---均衡充電電壓或叫強充電壓。其數值範圍對12v電池來說應在
13.8-14.1v之間,其作用是在短時間內給電池加較高的電壓,使其盡快恢復容量,或通過短時間給電池加較高的電壓,使一組電池中的各個電池分壓變得均等。
3)額定容量
用安培小時為單位(ah)。它是反映電池容量大小的指標,我們常見的用於
ups的電池有7ah、24ah、36ah、65ah等等。電池的ah數不是簡單的安培x小時的結果。它是用特殊的放電裝置,以恆流放電的方式測出的。如:乙隻
100ah的電池,我們不能理解為此電池用100安培的電流放電可以持續放電1小時。而實際上乙隻100ah的電池假定以100安培的電流放電,當放電到規定的終止電壓時,只能維持二十幾分鐘。因此,錯誤理解電池容量可能會導致ups使用上的失誤。
那麼怎樣確定電池在不同負載下的後備時間呢,最好是通過查表和通過電池放電曲線圖來估算。
我們提供了一組**供大家練習估算方法(見表1)。
4)充電電流
電池技術資料中一般不給出具體的充電電流,但作為乙個常識,我們應該
了解。通常我們只限定對電池的充電電流上限,一般希望最大充電電流不超過0.25c。c是指電池的額定容量,如:電池是100ah時,充電電流最好不超過
25a。對電池充電電流的下限一般不做規定。充電電流小時,要將電池充滿電,就要相應延長時間。電池充滿後,仍會有很小的電流流進電池,用以補充電池的自耗。
5)環境溫度對電池的影響
用於ups的電池一般環境都比較好,環境溫度不會有太熱或太冷的情況。但我們還是要知道,高低溫時,電池效能的變化趨勢。低溫時,對電池的儲存有利;低溫可降低電池的自放電損耗。
但執行時低溫會使電池容量降低,後備時間縮短。高溫則相反,在一定溫度範圍內,高溫會使電池可放出容量增加,但高溫會增加電池的自身損耗,不利於電池的儲存(40°c條件下,電池儲存6個月,其容量幾乎會全部損失)。在實際使用中高溫是一定要避免的,因為電池在高溫條件下使用時,會形成高溫損耗增加進一步公升溫損耗加大的惡性迴圈,直至電池膨脹、損壞。
我們建議的環境溫度是在20°c--25°c之間。
(二)、ups常見故障及檢查、解決辦法
1、機械損壞
電池在搬運、裝配過程中易出現機械損傷。一般情況下,電池表面的損傷不會影響其工作效能。但如果電池殼破裂,有時會有酸液滲出,因酸液是導電的,所以當酸液接觸到金屬機架時,會造成直流短路,致使ups報警,甚至出現人身觸電和停機事故。
如果不及時發現處理,還會使電池內部因電解液損失變乾失效。這種情況多數可用肉眼直接觀察到。發現這種問題後,最好是及時將損傷的電池換以新電池。
如暫時不能更換,在確認其電效能還能維持一段時間時,可以將其流出的電解液擦乾淨(注意防酸燒傷),然後用絕緣物品將其墊起,不使酸液接觸金屬機架,並盡快考慮更換問題。
2、電池內阻公升高
當我們要檢查乙隻電池好壞時,首先想到的是用表去量其端電壓。按一般規律,如果我們斷開充電器測量電池電壓,電池如果是好的,其端電壓會在12v-13v(對12v電池來說)之間但有時正常的電池電壓不能說明電池是好是壞。
我們分析一下原因:
電池的等效電路如下:ru
v圖中r—電池內阻
e---電動勢
u---電池端電壓
r---測量表內阻
v---顯示表
通常測量表內阻r》r。而電池內阻r在電池正常時只為毫歐級,r可能是兆歐級。我們測出的顯示電壓為
u= e r
r+r當r》 r時,有u≈e。
當電池由於內部極板損壞或連線斷裂時,由於高阻導電物質將斷裂處接通,雖然其接通電阻高達幾k或更高,但測量表由於其更高的輸入電阻,會測量不出其內阻的變化。測量結果給人以電池良好的錯誤結論。當電池放電時,
如下圖:
r i
er---負載,通常為幾歐
此時 ue r
r+r由於電池內阻增大,使得r》r,接通迴路後,負載r上只有很低的電壓,甚至沒有電壓,相當於電池電路開路。
這種情況是ups使用中最忌諱的。因為如果這個隱患不能提前發現,一但遇到停電,ups就會因為電池組不能正常放電導致停機。
採用對電池載入測量的辦法,能準確判斷電池組中是否存在此類問題。
3、電池組內部個別單元電池短路
當我們用表測量乙隻電池端電壓時,有時會發現它的電壓只有10v多,對於12v電壓的電池來說,恰好是5個單元電池串聯後的電壓值。其原因是因為電池組內部某個單元電池短路,
如下圖:
如果這種情況只出現在極個別的電池中,暫時不會對電池的使用造成太大的影響。但在一組電池中有多個電池出現這種情況,就會造成不利的後果。首先是由於電池電壓變低,會使電池後備時間大大的縮短。
再有,由於ups對電池的充電電壓是恆定的,電池的隻數變少,會使各電池的充電電壓公升高,造成電池過充,損壞電池。
這種情況發現後,最好是更換電池,如不能及時更換,希望能臨時適當降低ups的充電電壓,使現存的電池仍保持正確的浮充電壓值。等更換電池後再將充電電壓恢復到正常值。
4、電池容量下降
電池在使用一段時間後,容量會有一定程度的下降,這屬正常。假定一組電池,其壽命為5年,在其壽命結束時,仍應有30%--40%的剩餘容量。即使其
容量隨使用時間按正比變化,每年的容量換失應在10%左右。如果你在使用中發現電池後備時間大大的縮短,就應當對電池進行認真的檢查,其可能的原因有:
1)電池組中有個別電池電壓變低,如3中所述情況。
2)電池組中有個別電池內阻公升高,表現為在放電過程中其電壓下降速度明顯高
於同一電池組中其它電池,且在充放電過程中電池溫度高於其它電池。
3)電池長時間沒有充放過電致使其充放電過程中不能進行充分的化學反映。解
決這一問題的方法就是,找出並更換有故障的電池,並定期對電池進行充放
電工作。電池經過調整處理後,後備時間會有明顯的恢復。
4)電池連線接觸不良
ups電池多為數十隻電池串聯使用,電池連線是電池供電系統中重要一環。
實際工作中有時會遇到接線不牢,造成停電的事故。因此,ups第一次起動
或更換電池時必須認真檢查電池連線,保證可靠的連線。電池在執行一段時
間後,可能會有個別電池在接線柱處出現成堆的白色物質,俗稱爬酸。這是
由於電池在生產過程中接線柱處密封不好,致使酸氣露出,在接線柱處凝結
所致。爬出的酸氣會腐蝕接線處的螺絲和接線頭,使其導電性能變差,影響
電池放電,要及時進行清理和螺絲的緊固。
(三)、ups怎樣管理電池
1、9315ups的電池及電池管理控制
9315ups的容量分布從30kva—625kva,電池配置方式見下表
下面對9315的電池管理做簡要介紹
1) 9315ups對電池的充電方式
9315ups對電池的充電方式採用限流、恆壓的充電方式。充電電流可根據電池大小改變設定,充電電壓也可以調整。
2) 9315的電池自動測試功能
9315ups可設定每個月或每季度對電池進行一次電池測試,對電池測試的結
果會記錄進控制程式,並根據新的測試結果顯示出電池的可支援時間,電池狀態顯示可以用分鐘來顯示,也可以用百分比顯示,可根據使用者的喜好來選擇。
UPS主機及電池搬遷方案
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