UPS及UPS用蓄电池的使用

UPS及UPS用蓄电池的使用_能源/化工_工程科技_专业资料。２００７年第２期 ２００７年６月 山 李 气 象 第２７卷 总第１０９期 ＵＰ Ｓ及ＵＰＳ用蓄电池的使用 韩焕尚 （济南机场，济南２５０１０７） 摘要：介绍了ＵＰＳ和ＵＰＳ用蓄电池的分类。

２００７年第２期 ２００７年６月 山 李 气 象 第２７卷 总第１０９期 ＵＰ Ｓ及ＵＰＳ用蓄电池的使用 韩焕尚 （济南机场，济南２５０１０７） 摘要：介绍了ＵＰＳ和ＵＰＳ用蓄电池的分类，从蓄电池容量、蓄电池寿命、 单个蓄电池电压、蓄电池所能承受的纹波系数以及蓄电池性能均一性等五 方面介绍了选用ＵＰｓ用蓄电池时应注意的问题。 关键词：ＵＰＳ；蓄电池；性能 中图分类号：ＴＭ９１２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５—０５８２（２００７）０２加０５６＿０２ 引言 ＵＰＳ用蓄电池目前在线运行的基本分为防酸 随着信息网络的迅猛发展，对电力供电质量 隔爆铅酸蓄电池和阀控式密封铅酸蓄电池 （Ⅵ也Ａ）。前者由于维护工作量大，所以现在的 ｕＰＳ基本上不配用。后者具有较好的大电流放电 性能，在ＵＰＳ系统中较多采用，国内厂家也大多 生产吸液式或贫液式（ＡＧＭ）蓄电池。 ２．１蓄电池容量（Ａｈ）的选择 蓄电池容量（Ａｈ）是指在标准环境温度下， 每２Ｖ电池单体在给定时间至１．８０Ｖ终止电压时， 可提供的恒定电流值（Ａ）与持续放电时间（ｈ） 提出了越来越高的要求，无论是整个网络的设备 还是数据传输，都要求配置高质量的ＵＰＳ和适合 的ＵＰＳ所用蓄电池。 １ ＵＰＳ分类 从ＵＰＳ的电路结构和不间断供电的方式及人 类习惯来看，主要有以下四大类：（１）后备式ＵＰＳ； （２）在线）双变换在线）双逆变电压补偿在线式ｕＰＳ。 不同类型的ＵＰＳ对电网及负载的适应能力极 不相同，当然产生不同的性价比。表ｌ列出不同 的乘积。给定持续放电时间为１０ｈ的容量称为１０ｈ 率容量，用符号Ｃ１０来表示。蓄电池容量可用２０ｈ 率、１０ｈ率、８ｈ率、５ｈ率、３ｈ率１ｈ率、Ｏ．５ｈ率等多 种方法表示，一般采用Ｃｌｏ作为蓄电池的额定容量 来标称蓄电池。额定容量是蓄电池的主要参数， 不少工程人员就认为，两种品牌相同额定容量的 蓄电池可以在同一套ＵＰＳ系统中替代使用。这种观 点是有偏颇的，因为两种蓄电池具有相同额定容 量，只表示它们的１０ｈ放电性能一致，但在１０ｍｉｎ， ３０ＩＩｌｉｎ，１ｈ，３ｈ等时间内可提供的恒功率值和恒电 流值则可能差异较大，而ＵＰＳ后备时间通常不到 类型电路结构ＵＰＳ对电网及负载的适应能力。 表１不同电路结构ｕＰｓ对电网的适应能力 电 网 质 量 ｕＰｓ电路结构电压高压尖暂态电压线路频率持续市电 浪涌 脉冲 过压下陷噪声偏移低压中断 注：×为无法解决：△为有限解决；√为完全解决。 ２ １０ｈ，所以ＵＰＳ配用蓄电池时，考察其在后备时间 内的放电性能就尤为重要。 ＵＰＳ配套蓄电池的选用 收稿日期：２００６－ｌＯ．１８ 作者简介；韩焕尚（１９６６－＿），男，山东新泰人，汉，工程师，主要从事气象通讯导航工作。 ?５６? 万 方数据 在已知ＵＰＳ主机一些基本参数和确定蓄电池 品牌后，可以根据这一蓄电池品牌样本资料中提 供的恒功率放电数据表或恒流放电曲线单个蓄电池电压的选择 ＶＲＬＡ按单节电压分有１２Ｖ／节、６Ｖ／节、４Ｖ／ 节和２Ｖ／节等四种不同形式。从经济方面来看， ＵＰＳ正常工作电压一定，选用的电池单节电压越 高，电池组所用的串联电池数量越少，配套电池 率定型法或电流定型法来计算确定蓄电池的容量 和型号。 ２．２蓄电池寿命的选择 蓄电池的寿命有两项衡量指标，一是浮充寿 命，即在标准温度和连续浮充状态下，蓄电池能 放出的最大容量不小于额定容量的８０％时所使用 的年限；二是８０％深度循环充放电次数，即满容 量电池放掉额定容量的８０％后再充满电，如此可 循环使用的次数。 通常，工程技术人员仅注重前者，而忽略了 后者。８０％深度循环充放电次数代表着蓄电池实际 可以使用的次数，在经常停电或市电质量不高的 组的价格也越便宜。但从安全性方面来看，选用 的电池单节电压越低，整个系统越安全。如果１２Ｗ 节的电池坏了一节，整个蓄电池后备系统就少了 １２Ｖ，ＵＰＳ主机就有可能开启低压报警功能使整个 ＵＰＳ系统不能正常工作。所以在选用１２Ｖ／节蓄电 池时，多采用多组并联来达到ｕＰＳ系统要求，万 一有一组出问题，还有其它组的电池可运作。 ２．４蓄电池所能承受的纹波系数 在ＵＰＳ系统中，蓄电池还起到滤波器的作 用，承受ｕＰＳ输入纹波电压和纹波电流的冲击， 如果所选蓄电池承受纹波系数的能力较差，而纹 波系数又比较大，则会使蓄电池过早地失效而引 起不能放电的事故。ＩＥＣ蓄电池标准规定，ＶＩ江Ａ 应能承受Ｏ．５％的纹波系数，但使用ＵＰＳ的场合， 纹波系数都比较大，有的甚至达到２％，所以应 对蓄电池的可承受纹波系数按实际情况提出要 求。 ２．５蓄电池性能均一性 情况下，当蓄电池的实际使用次数已经超过规定 的循环充放电次数时，尽管实际使用时间还没达 到标定的浮充寿命，但蓄电池其实已经失效，如 果不能及时发现则会带来较大的事故隐患。所以， 在选择蓄电池时，对两项寿命指标都应予以重视， 在市电经常中断的条件下，后者就尤为重要。蓄 电池的实际使用寿命往往只有标定浮充寿命的 ５０％～８０％。这是因为蓄电池实际浮充寿命与定义 标准温度、实际环境温度、电池充电电压、使用 维护等众多因素有关。当实际环境温度比定义标 准环境温度每升高１０℃，蓄电池会因为内部化学 反应速度增加一倍而导致浮充寿命缩短一半，所 以，ＵＰＳ蓄电池机应配备空调设备。在定义温度 值方面，欧洲标准为２０℃，中国、日本、美国等 标准为２５℃。２０℃１０年浮充寿命的蓄电池如换算 到２５℃标准，仅相当于７～８年浮充寿命。 通常采用便宜的小容量电池多组并联来达到 ＵＰＳ要求的较大蓄电池容量，若采用性能均一性 差的电池多组并联，性能差、电压低的就会将性 能好的蓄电池组拖垮，导致整套ＵＰＳ蓄电池系统 提前失效。目前性能均一性主要根据蓄电池电压 均一性来衡量。一般蓄电池并联组数不应超过４ 组，在一套ＵＰＳ系统中，最好选择同一厂家同一 批次的产品，来最大限度的满足均一性的要求。 ５７? 万 方数据 UPS及UPS用蓄电池的使用 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 韩焕尚， Han Huanshang 济南机场，济南，250107 山东气象 JOURNAL OF SHANDONG METEOROLOGY 2007，27(2) 2次 相似文献(10条) 1.期刊论文 张延聪.ZHANG Yan-cong UPS电源蓄电池的正确使用与维护 -煤炭科技2006(3) 随着我国煤炭事业的发展，用信息化改造传统的老工业逐渐成为各级领导的共识.在信息化建设的过程中，各种信息数据是极为重要的.为了保证数据 的完整性，使其免遭突如其来的停电事故的破坏，各单位都配备了UPS供电系统.UPS供电系统是信息化建设工作的一个重要组成部分，对保障信息数据安全 有着越来越重要的意义.在使用UPS供电系统的过程中，人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视.然而有资料和实践表明，因蓄电池故障而引起 UPS主机故障或工作不正常的比例大约为1/3.因此，必须加强UPS电源蓄电池的正确使用与维护. 2.期刊论文 段海.DUAN Hai 浅谈UPS蓄电池的测试、使用和维护 -中州煤炭2005(1) 介绍了UPS蓄电池的主要技术指标及测试挑选方法，提出了要科学使用UPS蓄电池，总结了维护UPS蓄电池的一些经验. 3.期刊论文 涂磊.谢瑞和 UPS守护神蓄电池在线) UPS在通讯及其它领域获得了广泛应用，但人们却忽视了UPS自身的有效性检测.本文分析了UPS蓄电池在线监测的原理，指出了蓄电池在线监测系统的 解决方案. 4.学位论文 邓春花 UPS系统中蓄电池充电的研究 2008 目前阀控密封铅酸蓄电池以其密封好、无泄漏、无污染及无需维护等优点得到了越来越广泛的应用。蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程，尽 管很多厂商都称蓄电池有10年的使用寿命，但在实际应用中，由于充电方式太简单，这些蓄电池的实际寿命还不到标称寿命的一半。为了延长蓄电池的 使用寿命，必须采用合理的充电方法并建立完善的管理系统。本文介绍了阀控式密封铅酸蓄电池在UPS中的使用，重点介绍蓄电池充电方法和充电系统的 设计。 第二章研究了由12脉波整流电路和双重buck降压电路组成的充电系统主电路拓扑结构，详细介绍了两种电路的工作原理，并介绍了主要器件的参数 设计。12脉波整流电路相比一般的整流电路具有很多的优点，其输出直流的谐波阶次更高，有利于滤波器的设计。双重buck电路提高了系统的可靠性 ，在一个开关管发生故障时，另一个仍能保证系统正常运行。 第三章阐述了蓄电池充电系统的控制策略，在对蓄电池各种充电方法进行研究的基础上，提出了恒压限流的两阶段充电模式，即在充电前期限制充 电电流，而在充电后期采用恒压充电。温度对蓄电池充电的影响也非常大，在设置充电电压时要加上温度补偿。本章研究了双重buck电路的数学模型 ，设计了系统的控制框图，采用电压、电流两个闭环进行控制，任何时候都只有一个闭环控制起作用。最后采用PI调节器来改善系统的动态、稳态性能 。 第四、五章介绍了以TMS320LF240芯片为核心的控制系统的软、硬件实现。第四章阐述了硬件电路的设计，包括开关管的驱动电路、控制芯片的复位 电路、采样接口电路、故障封锁电路以及状态编码电路，详细说明了控制功能和各种保护功能的实现。第五章着重讲述了软件的设计方法及各部分的流 程图。 最后搭建了一台实验样机，实验表明该系统能很好的实现蓄电池的恒压限流充电。 5.期刊论文 花仁华.HUA Ren-hua 更换UPS蓄电池的决定 -通信电源技术2008，25(3) 叙述了黔南州电信分公司旧电信大楼在市电停电后UPS系统供电中断，造成通信设备掉电的故障处理方法，阐述了决定投入十七万余元来更换UPS蓄电 池的依据. 6.期刊论文 徐建祥 浅谈有线电视机房UPS蓄电池极板活化方法与实现 -中国有线) 通过对UPS用密封式铅酸蓄电池的原理、极板硫酸化原因等进行探讨，提出一种切实可行的极板活化方法，从而延长了蓄电池的寿命. 7.期刊论文 傅珩.Fu Heng 智能蓄电池组负载测试仪对UPS蓄电池的测试 -云南电力技术2007，35(4) UPS不间断电源作为调度自动化的备用电源，一旦调度市电供电中断，UPS将发挥重要的作用.以下介绍UPS及蓄电池定期维护的重要性. 8.期刊论文 杨斌文.徐颖.YANG Bin-wen.XU Ying UPS用蓄电池的选择与使用 -机电设备2006，23(2) 论述了UPS用蓄电池的选择与使用方面的有关情况，其中包括种类、容量等5个方面的选择内容与控制充电电压和充电电流等5个方面的使用要点. 9.学位论文 段文勇 10kVA电力专用UPS的研制 2007 电力专用UPS可与各种蓄电池直流系统配套使用，为用户提供高可靠性、不间断的交流电源，可广泛应用于发电厂和变电站等场所。 在深入了解目前UPS的系统状态和发展趋势的基础上，本文根据电力系统对UPS的要求，提出了电力专用UPS的方案。系统的主电路采用高频SPWM技术 ，开关器件采用IPM功率模块。利用工频变压器隔离，霍尔元件采样电压电流，可控硅实现快速切换。控制电路采用电压瞬时值和电容电流瞬时值双环控 制。单片机监控系统的工作状态及故障。 由于采用瞬时值双环控制，所设计的电力专用UPS输出波形动态性能好，带整流性负载能力强(计算机类等)，利用可控硅组成的静态开关，可以保证 快速切换，确保用户负载不失电，单片机的监控功能可以实现系统的信息远传和远程控制功能。 实验及测试表明，该UPS输出波形质量好，工作可靠性高，抗干扰能力强，完全可以满足发电厂、变电站等电力系统的要求。 10.会议论文 李石旺 UPS蓄电池容量的配置力案 2007 以某公司的一次UPS宕机案例以及一次UPS蓄电池采购案例为例，深入分析目前普遍存在对同样容量的UPS，要求同样的放电时间，配置的电池容量却大 小不一，甚至相差非常大的原因，然后提出UPS蓄电池容量的配置方案建议。 引证文献(2条) 1.王辉.李勇增.何迪.刘辉 自动气象站UPS电源的使用及维护[期刊论文]-气象水文海洋仪器 2009(4) 2.朱建华 测报工作中不可忽视的几个细节[期刊论文]-广东气象 2009(2) 本文链接：授权使用：北京工商大学(btbu)，授权号：acede8d2-bbd2-4f0b-b2ef-9ebd00b48665 下载时间：2011年4月6日。