蓄电池的使用与维护及其UPS供电系统的发展趋势（）

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1、蓄电池的使用与维护及其UPS供电系统的发展趋势通信系统中各类网络设备对-供电质量的要求越来越高，而通信设备的正常工作必须要有站质良好的供电系统作为保障。蓄电池是UPS供电系统中的一个匝要组成部分，蓄电池组配备得是否合理和如何正确使用维护，最终决定着UPS供电系统电源保护作用的发挥。但在使用UPS供电系统的过程中，人们往往片面地认为阀控式密封铅酸(VRLA)薔电池是免维护的，对维护工作不了以重视。正是由于对蓄电池的不合理使用，因此产牛了蓄电池的电解液干涸、热失控、早期容量损失、内部短路等问题的出现，进而严重影响到供电系统的可靠性。有资料表明，由于蓄电池故障引起UPS主机故障或工

2、作不正常的比例人约为30%〜50%o由此可见，加强对UPS电池的正确使用与维护，对延长蓄电池的使用寿命,降低UPS电源系统故障率，起到重要作用。1UPS供电系统的作用及特点1.1UPS供电系统的作用在交流不间断供电系统屮，UPS设备是整个供电系统的核心，它起到两个作用，一是保证向负载供电的不间断性，二是改善对负载的供电质量。对交流通信设备来说，其交流输入的不间断性除与UPS设备本身的技术指标和技术性能冇关外，还与整个供电系统的方案设计有关。UPS不间断电源系统不仅能保证对通信设备町靠的连续供电，而且，其输出也比较稳定，没有瞬变和谐波，具有明显的电力保护功能。当在市电断电时，U

3、PS可以不间断地向负载继续供电；在市电不稳定的时候，UPS可以避免负载遭受欠压、浪涌冲击等的危害，全面改善了供电质量；当供电系统出现故障时，UPS不仅能给负载以全面保护，而且可起到对过载、短路、电池过放等非正常工作的防护，从而为负载提供了一个稳定的工作环境。1.2阀控式密封铅酸蓄电池的特点UPS供电系统中人多采用阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池，该电池是i种将化学能和电能相互转化的装置。蓄电池需先用直流电源对其充电，将电能转化为化学能储存起來，当市电超限或中断时，再将化学能转变为电能供UPS逆变器工作。阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理，基木上沿袭了传统的铅酸蓄电池，它的正极活性

4、物质是二氧化铅(PbO2)，负极活性物质是海绵状铅(Pb),电解液是稀硫酸(H2SO4)o普通的铅酸蓄电池在充电过程中存在水分解反应，正极析出氧气，负极析出氢气。当正极充电到70%时，开始析出氧气，负极充电到90%时开始析出氢气，由于氢、氧气的析出,如果反应产生的气体不能重新复合成水，电池就会失水干涸。阀控式密封铅酸蓄电池在结构、材料上作了重要的改进：正极板栅采用铅钙锡铝四元合金或低锁多元合金，负极板栅采川铅钙锡铝四元合金，隔板采川超细玻璃纤维棉(AGM),并使川紧密装配和贫液设计，在电池的上盖中设置了一个单向的安全阀。这种电池结构，由于采用铅钙锡铝四元合金，提高了负极析氢过

5、电位值，从而抑制氢气的析岀。同时，采用特制安全阀使电池保持一定的内压，采用超细玻璃纤维棉(AGM)隔板，利用阴极吸收技术,通过贫液式设计，在正负极Z间和隔板Z中预留气体通道。因此在规定充电电压下进行充电时，正极析出的氧(02)可通过隔板通道传送到负极板表面，还原为水(H2O)。这是阀控式密封铅蓄电池特有的内部氧循环反应机理，这种充电过程，电解液中的水儿乎不损失，使电池在使川过程屮不需加水。目前，阀控式密封铅酸蓄电池有两类，即分别采用超细玻璃纤维棉(AGM)隔板和硅凝胶二种不同方式来“固定”电解液。它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的，但给正极析岀的氧气到达负极提供的通道是

6、不同的。对AGM密封铅酸蓄电池而言，AGM隔膜屮虽然保持了电池的大部分电解液，但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。正极生成的氧气就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的。对胶体密封铅酸蕃电池而言，电池内的硅凝胶是以SiO2质点作为骨架构成的三维多孔网状结构，它将电解液包含在里边。电池灌注的硅溶胶变成凝胶后，骨架耍进一步收缩，使凝胶出现裂缝贯穿于止负极板Z间，给止极析出的氧气提供了到达负极的通道。由此看出，两种电池的区别就在于电解液的“固定'方式和提供氧气到达负极的通道冇所不同，因而两种电池的性能也各有千秋。2蓄电池的配置与选择UPSZ所以能实现不间断供也就是因为冇了蓄也也

7、。在设计UPS供电系统时，首先应考虑蓄电池的性能，即蓄电池的额定电压、额定容量及应由多少节蓄电池组合等重要部分。2.1额定容量选择蓄电池的容量一般是指在20°C,以20h放电率放电到1.75V/单体时，蓄电池输出的功率数。2.1.1单体电池容量计算公式P=（UPS容最xIOOOx负载功率因数）/（逆变效率x电池节数）其中，P：每节电池的放电功率；UPS容量：每台UPS的标称容量，以kVA计；负载功率因数：一般取0.8；逆变效率：UPS逆变器的效率，通常为90%〜95%之间；电池节数：通常为6或12的倍数