UPS電源電池種類及優缺點
在UPS電源應用中常用的電池共有三種、包括開放型液體鉛酸電池,免維護電池,鎳鉻電池,影響電池壽命的因素,不同種類電池也有各自的優點和缺點。
現UPS廠家所配的電池一般為免維護電池,下面以免維護電池為主介紹三種電池的特點。
1、開放型液體鉛酸電池
此類電池按結構可分為8-10年,15-20年壽命兩種。由于此電池硫酸電解會產生腐蝕性氣體,此類電池必須安裝在通風并遠離精密電子設備的房間,且電池房應鋪設防腐蝕瓷磚。
由于蒸發的原因,開放電池需定期測量比重,加酸加水。此電池可忍受高溫高壓和深放電。電池房應禁煙并用開放型電池架。
此電池充電后不能運輸,因而必須在現場安裝后充電初充電一般需55-90小時。正常每節電壓為2V,初充電電壓為2.6-2.7v。
優點:投資較少,壽命較免維護電池長,對溫度要求較低。
缺點:維護較復雜,需專門的電池間,有腐蝕性氣體排出,必須現場初充電50-90小時,需專人維護。
2、免維護電池
又名閥控式密封鉛酸蓄電池,在使用和維護中需遵循下列原則。
a、密封電池可允許的運行范圍為15度-50度,但5度-35度之內使用可延長電池壽命。在零下15度以下電池化學成分將發生變化而不能充電。在20度到25度范圍內使用將獲得最高壽命.電池在低溫運行將獲得長壽命但較低容量,在高溫運行將獲得較高容量但短壽命。
b、電池壽命和溫度的關系可參考如下規則,溫度超過攝氏25度后,每高8.3度電池壽命將減一半。
c、免維護電池的設計浮充電壓為2.3V/節。12V的電池為13.8V。CSB公司建議每節2.25-2.3V。在120節電池串聯的情況下,溫度高于攝氏25度后,溫度每升高一度浮充電壓應下調3MV。同樣溫度每升高一度為避免充電不足電壓應上調3MV。放電終止電壓在滿負荷(<30分鐘)情況下為1.67V每節。在低放電率情況下(小電流長時間放電)要升高至1.7V-1.8V每節,APCSYMMETRA可根據負載量調節充電電壓。
d:放電結束后電池若在72小時內沒有再次充電。硫酸鹽將附著在極板上絕緣充電,而損壞電池。
e、電池在浮充或均充時,電池內部產生的氣體在負極板電解成水,從而保持電池的容量且不必外加水。但電池極板的腐蝕將減低電池容量。
f、電池隔板壽命在環境溫度為30-40度時僅為5-6個月。長時間存放的電池每6個月必須充電一次。電池必須存放在干燥涼爽的環境。在20度的環境下免維護電池的自放電率為3-4%每個月,并隨溫度變化。
g、免維護電池都配有安全閥,當電池內部氣壓升高到一定程度時安全閥可自動排除過剩氣體,在內部氣壓恢復時安全閥會自動恢復。
h、電池的周期壽命(充放電次數壽命)取決于放電率,放電深度,和恢復性充電的方式,其中最重要的因素是放電深度。在放電率和時間一定時,放電深度越淺,電池周期壽命越長。免維護電池在25度100%深放電情況下周期壽命約為200次。
i、電池在到達壽命時表現為容量衰減,內部短路,外殼變形,極板腐蝕,開路電壓降低。
j、IEEE定義電池壽命結束為容量不足標稱容量AH的80%。標稱容量和實際后備時間非線性關系,容量減低20%相應后備時間會減低很多。一些UPS廠家定義電池的壽命終止為容量降至標稱容量的50-60%。
k、絕對禁止不同容量和不同廠家的電池混用,否則會降低電池壽命。
l、若兩組電池并聯使用,應保證電池連線,匯流排阻抗相同。
m、免維護電池意味著可以不用加液,但定期檢查外殼有無裂縫,電解液有無滲漏等仍為必要的。
優點:不需加液等維護,可在滿充狀態下運輸,不需專人維護。
缺點:不及時恢復性充電會損害電池,對溫度較敏感,壽命較短,比鉛酸電池貴。
3、鎳鉻電池
此類電池不同于鉛酸電池,電解時產生*和氧而不產生腐蝕性氣體,因而可安裝在電子設備的旁邊。且水的消耗很少,一般不需維護。正常壽命為20-25年。遠比前面提到的電池昂貴。初始安裝的費用約為鉛酸電池的三倍。并不會因環境溫度高而影響電池壽命,也不會因環境溫度低而影響電池容量。一般每節電壓為1.2V,UPS因應用此類電池需設計較高的充電器電壓。
優點:維護要求較低,壽命較長,對溫度不敏感,無有害氣體排放。
缺點:三種電池中最貴。
現計算機中心一般多數選用免維護電池,維護較方便,但也需進行下列工作:
1、每三到四個月要放電一次,以防極板氧化。
2、環境溫度要保持在20-25度。
3、連接不能過緊和過松,需經常檢查。
4、使用三年后需及時檢查更換。
UPS電源電池安裝連接注意事項
UPS電池的安裝必須要由專業的工程師來安裝,個別用戶切不可擅自安裝。而且安裝時也需要注意,精神要集中,安裝環境要清凈,UPS電池連接方案要清楚。如果有客戶在旁,最好不要讓其喋喋不休的提問影響安裝,保持注意力的集中。
UPS電池因為開路狀態下就有直流電壓,并存儲一定的能量,正負級短路的電流理論上無窮力量,足以讓極柱融化,安裝工具(如扳手)損壞,同時會打火發光,如短路回路中無易分斷點,短路現象不能及時消失,則電池連接線會因長時間過流而使保護層融化,電池的極板彎曲變形,直至燃燒,造成火災事故。在安裝不規范的UPS系統中,由于某種原因造成直流短路,而回路中的斷路器又失效時發生的電池燃燒的事故已經發現,安裝電池雖很危險,但是只要保持頭腦清晰,安裝仔細,安裝電池也是件很容易的事。
UPS電池的連接方法
UPS蓄電池上架前要進行物理檢查,并測量開路電壓,以免返工;連接線的一端與電池相連時,另一端應進行絕緣保護或握在手心,防止搭到不該搭的地方,造成打火。
連接線的一端已接好,另一端再連接時應輕輕點一下要連接的極柱,即使連錯了也只是在極柱上和連線上打一點火而已,不至于釀成大禍;或測量要連接的兩點的壓差,為零則可以連接。
電池組串聯完畢后,UPS電池組的正和負之間電壓比較高,在向MCCB(電池開關)連接時,每根線都應先連到MCCB,再連到對應的電池端;或在電池組中留一斷點,完成MCCB與UPS蓄電池組的連接后再連接斷點;對于多組并聯的電池組,應每一組都留斷頭,并在MCCB端連接后分別用萬用表檢測極性再將斷頭連接。
在此還需注意的是,UPS電池的新舊電池、不同類型電池不可混合使用。由于新舊電池、不同類型電池的電池內阻大小不一,電池的充放電時差異明顯,如串聯使用會造成單只過充或欠充;如果并聯使用,則造成充放電偏流,各組電池的電流不一致。
艾默生工業UPS電源:技術領先,品質出眾
UPS的應用其實是全行業的,當今世界工業高度發展,電力供不應求是經濟建設的硬傷,在很多城市都有限電的規定,但還不是避免不了斷電、超荷,所以工業UPS電源應運而生。
工業UPS不間斷電源系統主要應用于工業企業的生產、運營管理等環節,以此保證自動化生產設備、精密儀器儀表的穩定運行。在工業環境復雜多變和應用需求多元化的背景下,如何有效地建立高可靠、操作方便、智能管理的動力系統,為企業的日常安全生產打造一顆健康有力的“心臟”,正成為工業用戶需求的關鍵。
基于工業應用的特殊因素,在嚴酷的工業環境中,要做到全面的電力保護和管理是一件非常困難的事。面對工業領域更為惡劣的物理環境、供電環境和負載環境,要求工業動力設備的技術指標、實際性能要遠遠高于普通商業UPS不間斷電源,這就需要應用具備出色性能的高品質UPS不間斷電源產品。
針對工業領域的實際應用情況,業界主流的網絡能源設備和一體化解決方案供應商之一,艾默生網絡能源立足于對工業用戶需求的深入分析,有針對性地推出了以iTrust Industry系列工業用大功率UPS不間斷電源為代表的多款工業動力產品,極好地契合了工業領域各行業的應用需求,并在實際應用中表現出非凡的綜合性能。
產品:技術領先,品質出眾
出色的環境適應能力
艾默生網絡能源工業UPS不間斷電源專為工業環境設計,充分考慮對電網、環境及感性負載的適應性,具有較高的防護等級,適用于工業制造流程、自動化生產線,尤其適用感性負載較多的供電環境。艾默生網絡能源工業動力系統具備的綜合高性能使其能夠應對工業環境中普遍存在的高溫、潮濕、粉塵量大、空氣污染嚴重等考驗,始終保持設備的正常運轉,平穩發揮各項工作性能。
高度的可靠性和可用性
艾默生網絡能源工業UPS不間斷電源獨有的輸入隔離變壓器,保證了整個UPS不間斷電源系統與市電電網的完全電隔離,有效提高了不間斷電源系統的的穩定性和可靠性。智能化直接并機均流技術,可確保兩臺容量相同的UPS不間斷電源能夠安全可靠地實現“1+1”型雙機直接并聯運行,明顯提高了系統的可靠性以及擴大了總供電容量。智能化技術使系統操作維修簡單快捷,系統配置中文LCD 顯示面板,以及多種監視和報警等功能,用戶可就地操縱UPS不間斷電源運行,也可執行遠程操作。內置維修旁路開關,確保用戶在完全無觸電危險的條件下對UPS不間斷電源進行維護。
超強的負載能力
艾默生網絡能源工業UPS不間斷電源采用業界先進的設計、研發技術,大幅提高了系統的抗過載能力和負載能力,確保工業電源系統穩定運行。系統具備優導的抗短路輸出限流能力,即使在40℃時也能滿載安全運行,擁有適應工業應用環境的高端品質。此外,采用IGBT大功率器件,逆變器效率更高,能直接與用戶現有的外界大容量22伏電池系統相匹配使用。
UPS電源與48V電池組+逆變器的區別
在早期的電信機房中,通常采用將220V交流電源經過整流,為48V電池組充電,由電池組直接給程控交換機供電。隨著計算機網絡和通訊網絡在電信機房的應用,需要為其提供高質量的220V的交流電源。由于有現有的48V電池組,所以通常采用電池組+逆變器的方法,將48V直流變換為220V交流電源為網絡供電。這種方法存在著很多弊病。
1.UPS(不中斷供電系統)最重要的作用就是不中斷供電,當市電網符合輸進范圍時,經過AC/DC,DC/AC雙重變換,向負載供電,當市電網超限時,由電池向負載供電,當UPS故障或過載時由旁路電源向負載供電。維護時還可以通過手動維修旁路開關對UPS進行在線維護。而電池組+逆變器的供電方式,當電池組出現故障需要更換時,必須使系統中斷,這會對系統造成巨大的損失。UPS的不中斷作用是電池組+逆變器無法替換的。
2.UPS的作用是實現雙路電源的不中斷相互切換,提供一定時間的后備時間,穩壓,穩頻,隔離干擾等。它能夠將瞬間中斷,諧波干擾,電壓波動,頻率波動,浪涌等電網干擾阻擋在負載之前。由于UPS自身逆變器的輸進直流總線和外接電池組均與用戶原有的48V通訊電源無任何直接的電氣連接,所以不會對程控機產生任何傳導干擾。另外,UPS為防止對外的輻射干擾,通常采用鋼板式框架結構,在保持了優美外形的同時,消除了對其它設備的輻射干擾。在它的輸進輸出端采用了RFI濾波器,使得向負載提供的是經過凈化的交流電源。