UPS蓄电池使用维护

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1、一、目前UPS蓄电池的市场状况蓄电池生产属重污染行业，其主要原材料是铅和硫酸，生产过程会对从业人员和环境造成危害，全世界各国对这样的产业有严 格的限制，甚至西方一些发达国家根本不允许在本国生产，将其市场基地建立在经济欠发达的国家和地区。我国对蓄电池的生产同样 也有相应的法律法规和严格的环保要求以及劳动保障要求。国内蓄电池生产厂家众多，品牌也超过一千个，除了进口品牌如松下、大力神、汤浅等这些国际性大品牌之外，大部分是国产 品牌和一些不知名的美国品牌、香港品牌、台湾品牌等等，所有这些产品全部在国内生产，由于它们所采用的原材料等级、配方、工 艺、质量管理各异，企业规模大小不一，因此造成产品质量参差不

2、齐。笔者参观了许多正规的蓄电池生产厂家，其生产规模、生产设 备、产品设计、工艺流程、质量管理、原材料采购、工人素质等差异较大，因而它们生产出来的产品也各不相同。大部分国际和国内的知名品牌蓄电池的质量都是可以信赖的，只有一些小规模的蓄电池生产厂家为了降低成本而偷工减料、以 次充好，造成质量不稳定。由于蓄电池全部采用塑壳封装，用户无法直接看到其内部结构和采用的原材料，其次大部分用户不具备蓄 电池检测的设备和手段，因此只能从外观上加以鉴别，由此给了一些不法厂商生产冒牌品牌和伪劣蓄电池以可乘之机，虽然各大品牌 具备一定的防伪手段和市场监督手段，但是这些不法厂商仍然能够制造出可以乱真的产品，由此给用户的

3、选择造成很大的困难。二、目前UPS蓄电池的使用和维护状况一般蓄电池设计寿命普遍为5年，然而有的蓄电池可以使用67年，而有的使用1年左右就开始出现问题。其主要是因为产品 质量和日常使用维护造成的，因此蓄电池的选择和维护对其的使用寿命尤为重要。UPS蓄电池的维护与一般低压系统蓄电池的维护类似，当引进新电池时，要求工程验收，进行深度放电；当新电池投入使用后， 要求保持适宜的电池工作环境温度，要求定期测量各电池端电压，当各电池压差过大时，要进行均充，要求定期对电池进行试探性容 量试验或深度放电，以便检查电池组的性能优劣以及保持电池的活性。但是实际运用中，由于各种条件的限制，UPS蓄电池的维护很少有人完

4、全按照上面所述进行，首先新电池验收，由于时间长， 又无方便工具可供利用，有相当多的人根本没有做这一工作即将电池投入使用，据统计，在中国大陆約有95%以卜的UPS电池缺乏 必要的维护，这为日后UPS供电故障埋下隐患；其次，新电池投入使用后，由于一般UPS电池是装在柜子里，测量、脱离都不方便， 很少测量端电压，定期深度放电更是无从进行；依现有条件（98%以上的UPS电池没有安装监控设备），广大维护人员所能进行的只 有每隔一段时间，关闭市电让UPS电池对实际系统放电一段时间，充其量只是让电池组活化一下，以保持电池的活性，而对于电池的 性能优劣及各节电池的剩余容量等重要数据还是无从知晓。三、UPS蓄电

5、池维护的必要性在一个不间断电源（UPS）系统中，可以说蓄电池是这个系统的支柱，没有电池的UPS只能称作稳压稳频（CVCF）电源。UPS 所以能够实现不间断供电，就是因为有了蓄电池，在市电异常时，逆变器直接将蓄电池的化学能变成交流电能输送出去，使用电设备 得以连续运行下去。目前，中小型UPS电源中广泛使用的免维护密封铅酸蓄电池，超过UPS电源总成本的50%，有资料显示，UPS的生产技术已 经比较成熟，约有50%以上的UPS电源故障与UPS蓄电池有关。目前我国电力供给情况日趋完善，特别是城市，很少发生长时间停 电现象，而且很多重要部门采用双路供电和柴油发电机，确保了电力的供应，这就使得人们放松了对

6、UPS蓄电池的日常维护，大部分 UPS蓄电池由于平时缺乏有效的维护，根本不清楚自己系统UPS蓄电池的健康状况，从而造成一旦长时间停电而无法按设计延时进行 工作。另外一方面，用户的负载在不断地增加，功率密度越来越集中，从而UPS的负荷也相应地增加，蓄电池延时不够的问题就愈将 突出。UPS蓄电池的失效主要表现为端电压不够、容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。在使用不间断电源系统的过程中， 人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。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系统故障率，有着越来越重要的意义。四、传统的UPS蓄电池测试维护手段一般UPS

7、电源对电池的要求：满足一定的端电压；电池应具有在启动放电瞬间就能输出大电流的特性；满足一定的容量，以保 证逆变供电的时间。1、万用表测量电池的端电压实践证明，用万用表测量UPS电池的浮充端电压是无法判定旧电池是否已经失效。所以一般要离线或在线测量电池的端电压， 被测电池的端电压为12V左右（对12V电池而言），最低不能低于10.5V。不足10.5V的电池即为欠压或已经失效的电池。若这种电 池在经过充电或激活充电后端电压仍达不到12V，即为失效电池。2、测试UPS电池是否具有启动瞬间输出大电流的特性UPS电源由市电供电向逆变供电的切换时间要求小于7ms,般设计为4-5ms左右。这就是说，一旦市电

8、供电中断，UPS电池必 须在小于4-5ms时间内输出负载所需的电流。有些失效的电池能够满足端电压和容量的要求，但不能在少于4-5ms内放电电流达到大 电流的要求，也是不合格电池。UPS电池瞬间输出大电流的特性只有在关闭市电才能测试，在不知道电池性能情况下有一定的风险， 一般是不进行的。UPS电池瞬间不能输出足够大电流，一般是由于电池长期没有放电造成，经常放电或有定期放电的UPS电池基本上 不存在此问题。3、判别UPS电池的容量传统判别UPS蓄电池容量的方法与判别一般蓄电池的方法一样，将整组蓄电池组脱离负载并上电阻丝，以八或十小时率恒流放 电，然后以最先到达放电终止电压的某一单体蓄电池的放电时间

9、与电流，来推算其容量。传统的容量测试有下列缺点：1、需将电池组脱离系统，增大系统死机风险；2、放电时间长，且需人工测试记录，工作量大，此外UPS电池一般装于箱式柜子里，测试工作也不是很容易；3、电阻丝笨重且有红热现象，不安全且工作强度大。五、UPS蓄电池的正确使用与维护除了选配正规品牌蓄电池以外，应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池：1、保持适宜的环境温度。影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度，一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在2025C之间 虽然温度的升高对电池放电能力有所提高，但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定，环境温度一旦超过25C，每升高10C， 电池的寿命就要缩短

10、一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池，设计寿命普遍是5年，这在电池生产厂家要求 的环境下才能达到。达不到规定的环境要求，其寿命的长短就有很大的差异。另外，环境温度的提高，会导致电池内部化学活性增强, 从而产生大量的热能，又会反过来促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会加速缩短电池的寿命。2、定期充电放电。UPS电源中的浮充电压和放电电压，在出厂时均已调试到额定值，而放电电流的大小是随着负载的增大而 增加的，使用中应合理调节负载，比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下，负载不宜超过UPS额定负载的60%。在这个 范围内，电池的放电电流就不会出现过度放电。UPS因长期与

11、市电相连，在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，日久就会导致蓄电 池内部产生大量的硫酸铅，并吸附到蓄电池阴极上，形成所谓的阴极“硫酸盐化”，结果造成了电池内阻增大，电池化学能与电能相互 转化的活性降低，加速老化而缩短使用寿命。因此，一般每隔2_3个月应完全放电一次，放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小 确定。一次全负荷放电完毕后，按规定再充电8小时以上。3、利用通讯功能。目前，绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件，通 过串/并口连接UPS，运行该程序，就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定

12、时设定、自动关机和报警等 功能。通过信息查询，可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息；通过参 数设置，可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作，大大方便了 UPS电源及其蓄电池的 使用管理。4、及时更换废/坏电池。目前大中型UPS电源配备的蓄电池数量，从3只到80只不等，甚至更多。这些单个的电池通过电路 连接构成电池组，以满足UPS直流供电的需要。在UPS连续不断的运行使用中，因性能和质量上的差别，个别电池性能下降、储电 容量达不到要求而损坏是难免的。当电池组中某些电池出现损坏时，维护人员应当对每只电池进行

13、检查测试，排除损坏的电池。更换 新的电池时，应该力求购买同厂家同型号的电池，禁止防酸电池和密封电池、不同规格的电池混合使用。六、UPS蓄电池维护全面解决方案本方案由三个部分组成：蓄电池组容量监测、单体电池充放电活化、蓄电池专用智能保护。蓄电池组容量监测：可以在线监测记录UPS电池的浮充电压、电流及充放电电压、电流；记录放电数据后即可判别电池组性能的优劣、找出落后单 体及给出每个单体的剩余容量。单体电池充放电活化：对于发现的落后单体电池，进行充放电，以激活失效的活性物质、降低内阻、补偿压差并补充剩余容量，避免该落后单体进一 步恶化并影响到其它单体，即对电池进行早期治疗及预防，对于无法补偿的单体电

14、池及时进行更换。蓄电池专用智能保护：铅酸蓄电池专用智能保护是采用电子脉冲技术，对在用的铅酸蓄电池进行自动的日常维护保养的第一代高科技技术。保护器对 因极板上产生硫酸铅盐化而休克、疲劳、过草失效的铅酸蓄电池亦有修复的功能。它巧妙地利用电池自身的能源来产生电子脉冲并反 馈给电池，用电子的方法有效地防止电池稳定的容量输出，提高蓄电池的工作效率，从根本上改善铅酸蓄电池的工作性能，大大延长 蓄电池寿命，节约资金和能源，同时对环境保护也起到了积极的作用。这三个过程互相配合进行，解决了目前UPS蓄电池缺乏必要维护手段及工具等问题，不仅能为您测试电池性能，寻找落后单体， 而且能帮您活化落后电池，对电池进行早期治疗，有效预防故障的发生。