数据中心机房UPS蓄电池充电放电原理以及几种充电方式解析.doc

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1、.前言：蓄电池在机房UPS中广泛的应用，铅酸蓄电池的充放电是个复杂的电化学过程，尽管很多电池都有很长的设计寿命，但在实际应用中，由于充电方式不当或维护不到位，大大缩短了电池寿命，为了延长电池使用寿命，必须理解充电原理并采用合理的充电放电方式，本文在介绍电池故障原因的同时，着重分析蓄电池充电放电的原理以及UPS蓄电池的几种充电方式。1机房UPS蓄电池充电原理　　1、UPS浮充充电时，请用充电电压2.275V/单格（20℃时的设定值），进行定电压充电或0.002CA以下的电流进行定电流充电。温度有0C以下或40C以上时，有必要对充电电压进行修正，以20C为起

2、点每变化一度，单格电压变化-3mv。　　2、循环充电时，充电电压以2.40-2.50V/单格（20℃时的设定值），进行定电压电压充电。温度在5C以下或35℃以上进行充电时，以20℃为起点，每变化一度充电电压调整-4mv/单格。　　3、充电初期电流控制在0.25CA以下。　　4、充电量设为放电量的100-120%，但环境温度在5C以下时，设为120-130%。　　5、温度越低（5C以下）充电结束时间越长，温度越高（35C以上）越容易发生过充电，所以特别是在循环使用时，在5C～30C内进行充电较好。　　6、为防止过充电尽量安装充电计时器，或自动转换成涓流式充

3、电方式。　　..7、充电时电池温度要控制在-15C～+40C的范围内。2机房UPS蓄电池放电原理　　1、放电时请将电池温度控制在-15℃-+50℃的范围内。2、连续放电电流请控制在3CA以下（H控制在6ＣA以下）。　　3、放电终止电压依电流的大小而变化，大体如下所述。注意放时，电压不得低于下述电压。　　4、放电以后请迅速充电。如不小心过放电之后也请立即充电。..3UPS蓄电池的几种充电方式UPS蓄电池的充电方式主要有恒流充电、恒压充电、快速充电、均衡充电、恒压限流充电、智能充电这几种方式：1、恒流充电　　恒流充电是用分段恒流的方法进行充电。一般是通过充电

4、装置自身调整来实现的。可以任意选择和调整充电电流，适应性较强，特别适用于小电流长时间充电，也有利于容量恢复较慢的UPS蓄电池充电。缺点是初始充电电流过小，充电后期充电电流又过大充电时间长、析出气体多、对极板的冲击较大、能耗较高、效率较低(不超过65%)，在充电过程中需有人看守，一般在初充电和在小电流进行去硫充电才使用。因恒流充电的变型是分段恒流充电，所以充电时为避免充电后期电流过大，应及时调整充电电流，还应注意充电电流的大小、充电时间、转换电流的时机及充电终止电压的选取等。　　第一阶段充电至单格电压上升至2.4V且电解也有气泡冒出，电解液相对密度2h时不

5、变时时转入第二阶段，第二阶段充至电解液大量。放出气泡且相对密度和蓄电池单格电压3h时不变时为止，经过充电循环，继续充电至电解液密度上升至1.150g/cm3，后不再上升为止。同步充电，充电时间h25-3520-3010-123-56。..42、恒压充电　　恒压充电是指每只单格UPS蓄电池均以一恒定电压(一般取单格电池数乘以2.5v)进行充电。特点是：初始充电电流相当大，UPS蓄电池电动势和电解液体相对密度上升较快，随着充电的延续，充电电流逐渐减小，在充电终期只有很小的电流通过;充电时间短、能耗低，一般充电4～5hUPS蓄电池即可获得本身容量的90%～95

6、%;如果充电电压选择得当，8h即可完成整个充电过程，且整个充电过程不需人照看，这种充电方式广泛用于补充充电。由于初始充电初电流过大，对放电深度过大的UPS蓄电池充电时，会引起初始充电电流急骤上升，易造成被充UPS蓄电池过流或充电设备损坏。充电过程中由于不能调整充电电流，因此不适用于UPS蓄电池的初充电和去硫充电。充电过程中对UPS蓄电池电压的变化很难补偿，所以对容量恢复较慢的UPS蓄电池完全充电很难完成。　　在充电之前应正确选择充电电压(表2)。若充电电压过高，会引起充电初始充电电流过大，严重时会引起极板弯曲变形、活性物质大量脱落以及UPS蓄电池温升过高

7、等;过低则会使UPS蓄电池充电不足，导致容量降低、寿命缩短。..53、快速充电　　快速充电是指以大电流方法的充电方式。快速充电不产生大量的气泡又不发热，从而可缩短充电时间。目前，常用的快速充电主要有脉冲充电和大电流递减快充两种。　　（1）脉冲快速充电的特点是，采用1～2倍的C20A大电流充电，使UPS蓄电池在短时间内充至额定容量的50%～60%。当UPS蓄电池单格电压充至2.4V时即停止充电，由控制电路自动转为脉冲充电;即先停充25～40ms(前停充)，接着再放电或反充电，使UPS蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流(脉冲深度为充电电流的1.5～3倍，脉冲宽

8、度为150～l000um)，然后再停止充电25ms(后停充)，如此循环直至充足。