UPS系统最重要的部分-蓄电池

UPS-不间断电源，作为一个电源系统，UPS的后备时间由蓄电池决定，蓄电池的好坏直接影响到UPS系统，这就是为什么说蓄电池是UPS系统最重要的部分了。

本文通过四个部分讲解UPS蓄电池：

UPS蓄电池简介

UPS蓄电池的配置方法

UPS对蓄电池的智能管理

影响蓄电池寿命的几个参数

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UPS蓄电池简介

目前UPS使用的电池一般都是铅酸蓄电池，这里主要讲的也就是这种电池了。

定义：电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。 英语：Lead-acid battery 。

放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。分为排气式蓄电池和免维护铅酸电池。目前都是用的免维护铅酸电池。

电池主要由管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成。排气式蓄电池的电极是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。老式普通蓄电池一般寿命在2年左右，而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水。不过随着科技的发展，铅酸蓄电池的寿命变得更长而且维护也更简单了。（目前厂家宣称的5年，8年，10年，15年。你一定要看清楚，那是在理想的环境下计算出来的！）

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UPS蓄电池的配置方法

蓄电池决定了UPS的后备时间，在知道客户的需求后备时间后，我们可以计算出蓄电池的配置了（一般都是按照UPS满载计算）

以下为恒流法计算

1.计算蓄电池的最大放电电流值：

I最大=Pcosф/η*E临界

注：P UPS电源的标称输出功率

cosф UPS电源的输出功率因数

η UPS逆变器的效率，一般为0.88~0.94

E临界 蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10V，2V电池约为1.67V）

2.根据所知的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率C，然后根据：

电池组的标称容量= I最大/C

算出电池的标称容量

以下为multipower-100AH电池的放电速率表：（其他品牌大概差不多）

3.由于使用E临界———电池的最低临界放电电压值，所以会导致所要求的电池组的安时容量偏大的局面。按目前的使用经验，实际电池组的安时容量可按下面公式计算：

电池容量（AH）=电池标称容量*0.8

例子：EA8920产品，三进三出，20KVA，0.9功因，客户要求后备时间2小时，取E临界值10V每节电池，共30节电池，EOD点（电池低压电）300V计算I最大=20000*0.9/0.9/10/30=66.67A,取值2小时后备时间对应的放电速率为0.42

计算电池组的标称容量为158.7AH，因为按照满载计算，另外E临界取值最小，所以实际按照计算的0.8合算，最终的电池容量为127AH。

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UPS对蓄电池的智能管理

因蓄电池在UPS系统里面的重要性,UPS系统对蓄电池必须进行有效的管理，才能延长蓄电池的使用寿命。一般的智能管理包括:电池的均充，电池的浮充管理和电池的温度补偿。

均充：电池以恒定电流进行充电，比如mp100-12，在电池充电的第一阶段，UPS已恒定的电流0.1C充电(C的指的是电池容量，100AH电池0.1C的充电电流默认就是10A）

浮充：电池以恒定电压进行充电，mp100-12的第二阶段，UPS已408V的恒定电压对电池进行充电（13.6V*30节=408V)

电池温度补偿：采样蓄电池的实时温度，调节UPS的充电电压，一般为负温度系数。mp100-12产品使用的是-3mV/每度每单元格

另外一些大的品牌，比如multipower-mp100-12产品，能够在面板上设置电池的参数，根据参数来调整UPS对蓄电池的管理。mp100-12产品的电池参数有15个之多，足见产品功能之强大。如下图

开启电池管理使能，还能够显示电池的后备时间与剩余容量！

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影响蓄电池寿命的几个参数

影响其寿命的主要因素有以下四种：电池的环境温度、电池的化学组成、电池的使用循环、电池维护和服务。

环境温度

电池的额定输出容量是基于25℃（77F）的环境下标称的。环境温度的变化将改变电池的当前容量，缩短其使用寿命。在判定电池寿命与温度关系时，一个大致的经验是：平均温度超过25℃（77F）时，每升高8.3℃(15F)电池的寿命就缩短50％。

UPS电池化学组成

UPS电池容量的有效性，是由电池中有效成分的状态决定的。具有特定比率、在特定的时间内将化学能转换成电能的能力决定着电池现有的容量。即使从不使用的电池也不可能永远保持其最初的容量，这是由于UPS电池是一种电化学设备，它的功能是储存并随着时间的推移逐渐释放能量。因此即使你按照说明书保持恰当的存储温度和良好的维护条件，你也必须在使用一定的时间后更换它们

电池的使用循环

在公共电网电力失效时（严重的电压下降或电力中断），UPS电池为负载供电。一旦公共电为电力恢复后，电池就为将来的使用充电。这整个的"一个周期"就被看作一个放电循环。如果说安装时电池是100％的容量，那么每一个放电和充电循环都会减弱电池的相对容量，特别在以下情况蓄电池的极板提早老化，容量急剧下降；(附：用户经常的错误使用例子)

1.蓄电池的过放电；

例如：UPS配置是2小时，但在使用的初期经常以超2小时的放电时间使用或每次放电直到电压过低UPS关机为止，过份滥用电池资源.

2.蓄电池过充电；

例如：UPS长期处于不停电下使用，蓄电池长期处于充电情况，缺乏充放电运动使电池的活性变差

3.蓄电池长期欠充足电；

例如：UPS后备配置时间过长，没有理会UPS的充电设计与电池之间的是否配合. 在侥幸心理、贪图便宜或不知情下没有配上合适的充电机来加快充电过程的完成，而电池长期处于不饱满情况下也使深度放电次数增加.