ups蓄电池检测报表（精选6篇）
篇1：ups蓄电池检测报表
UPS・什么是UPS电池
UPS(不间断电源)之所以能够在断电后，继续为计算机等设备供电，就是因为它的里面有一种储存电能的装置在起作用，这种储能的.装置就是UPS电池。其主要功能是：1当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。2当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载。
UPS电池的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度，然而蓄电池却又是整个UPS系统中平均无故障时间(MTBF)最短的一种器件。如果用户能够正确使用和维护，就能够延长其使用寿命，反之其使用寿命会显著缩短，蓄电池的种类一般分力铅酸电池、铅酸免维护电池及镍镉电池等，如下表所示。
考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素，一般选择铅酸免维护电池。用户千万不要因贪图便宜而选用劣质电池，因为这样做会影响整个系统的可靠性，并可能因此造成更大的损失。
篇2：ups蓄电池检测报表
电池作为众多电子、工业产品的动力来源, 使用广泛。出于对电池的安全性、有效性等多方面因素的考虑, 电池检测产品应运而生。就目前市面上的电池检测产品而言, 它们多使用固态继电器切换电压输入通道, 采用3/8 线译码器控制电路, 每次只能检测单节电池电压, 开关速度慢, 且寿命短, 给整个系统的长期有效运行埋下了隐患。与此同时, U PS (uninterruptible pow er system) 电源, 即不间断电源, 是将蓄电池与主机相连接, 通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备, 能提供持续、稳定、不间断的电源供应, 并有效克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题, 因此被广泛应用于计算机业务终端、网络服务器、数据存储设备、应急照明系统、无线通讯系统、移动通讯、个人计算机等领域。[1]
针对上述问题, 本文给出了一种基于STM 32 的U PS电池实时检测系统, 以达到能一次快速检测多节电池电压的目的。相对于采用3/8线译码器控制的电路每次只能检测单节电池电压来说, 本文所述的系统中采用高速C M O S器来驱动双路高压光耦继电器, 同时每节电池采用一个双路高压光耦继电器来控制监测信号的闭合和断开, 使所有的信号接入可控, 且可任意监测多节电池的电压。这对于延长电池的使用寿命, 提高U PS设备的安全性也都起着至关重要的作用。
1 系统架构
系统在整体架构的组成上主要包括主控芯片, 以及与主控芯片电连接的输入装置, LC D显示装置, 通信装置, 信号处理器和开关阵列单元, 其中开关阵列单元包括与电池电连接的双路高压光耦继电器和驱动双路高压光耦继电器的高速C M O S驱动器。系统架构如图1所示。
在系统中, 主控芯片主要用于控制系统中的各个组成装置。输入装置主要用于采集环境温度、电池电压、电池组电流等信息。LC D显示装置采用1.8 寸彩屏用来显示人机交互界面。通信装置主要实现了R S485 和R S232 通信[2], 开关阵列用于选择需要检测的信号。信号处理器主要用于调理信号并进行A D转换、数据处理等。
同时, 将系统架构中各个装置组成作进一步的优化和说明, 其特征在于:
1) LC D显示装置采用1.8 寸彩屏。
2) 在开关阵列单元中, 双路高压光耦继电器多个与一个高速C M O S驱动器电连接。
3) 双路高压光耦继电器的切换速度为0.25~0.5m s。
4) 主控芯片内置12位高精度A D转换器。
5) LC D显示装置上设有U SB接口, 方便导出系统数据到U盘, 在其他计算机上备份和查看。
2 系统功能
结合系统架构中的进一步优化及其特征, 系统可实时采集U PS电池的电压、温度、电池组的电压、电流等信息并进行智能存储、绘图、判断、检测数据是否异常[3], 如果异常则进行报警通知相关人员处理。同时系统内置算法可实现对电池健康状态的判断, 以避免因单个电池故障导致整个电池组工作异常, 缩短寿命。如果需要可将数据上传至服务器。
针对系统各个组成装置所需要满足的各项功能, 则需分别设计系统的硬件部分和软件部分。硬件设计部分主要是主控芯片、开关阵列单元、输入装置的设计。软件设计部分主要是软件滤波算法和数据处理的设计。
3 硬件设计
3.1 主控芯片
该系统是一种基于STM 32 的智能U PS电池实时检测系统, STM 32 是A R M cortex-M 3 内核的32 位微控制器, 具有高性能、低成本、低功耗、配置丰富灵活等优势[4]。由于STM 32F103V B最快速度可达72M H z, 且内置12 位高精度A D转换器, 满足了系统在进一步优化后的需求, 因此在系统中采用STM 32F103V B作为主控芯片。
3.2 开关阵列单元
开关阵列单元包括与电池电连接的双路高压光耦继电器和驱动双路高压光耦继电器的高速C M O S驱动器。开关阵列单元的结构示意图如图2 所示。
系统采用A Q W 210 作为切换开关, A Q W 210 是松下公司的一款双路高压光耦继电器, 最高可承受350V电压, 负载电流120m A, 开关切换速度0.25~0.5m s。A Q W 210 配合高速C M O S驱动器—M C 74H C 595 组成快速开关阵列, 用来切换要检测的电压通道, 经过信号调理电路后, 输出信号的电压为0~3V, 接入STM 32 的A D C引脚。STM 32 内置12 位高速A D C经过软件滤波后, 得到准确的电压值, 然后根据电压值和内置算法, 判断系统是否正常和决定是否报警。同时可将数据上传至服务器端, 供管理人员查看。其中G N D为电池负极, A G N D为测试电路的负极, 电阻R为1%0603 贴片, SM B J6.8C A为6.8V TV S管。
系统通过A R M与M C 74H C 595 通信来控制高压光耦继电器。和普通固态继电器相比, 光耦继电器有速度快、噪声小的优点, A Q W系列光耦继电器可耐600V瞬时电压冲击。相对于采用3/8 线译码器控制的电路, 每次只能检测单节电池电压来说, 本系统采用M C 74H C 595来驱动光耦继电器, 采用图2 的接法, 即每节电池采用一个A Q W 210来控制监测信号的闭合和断开, 使所有的信号接入可控制, 而且可任意监测多节电池的电压, 便于实现多节电池检测的功能。系统中采用虚地接法, 避免了由于多节电池串联而形成的高压冲击的危险。
3.3 输入装置
输入装置主要用于采集环境温度、电池电压、电池组电流等数据信息, 为系统的数据处理分析提供有效的数据支持。系统中包括两路霍尔传感器输入和一路电池组电压输入[5], 能检测高达500V的直流电压。系统可快速测量24 节0~36V单电池电压, 也可测量连续几节电池电压。通过R S485 可组成网络监测多组U PS电池组。电池组电压监测范围0~500V, 两路电流监测±500A (可更换传感器测量更大范围) 。两路温度传感器监测-50℃~100℃。1路R S485 通信接口与服务器通信, 1路R S232 接口与U PS通信。1.8 寸的16 位真彩LC D显示, 一个U SB H O ST可将系统数据导出到U盘。
4 软件设计
结合系统的工作过程, 系统的软件设计部分主要是针对系统中的数据处理部分的设计。在系统的工作工程中, 需要对检测到的数据进行计算和判断, 即数据处理。数据处理部分的流程图如图3 所示。同时, 系统中所运用的软件滤波算法的原理是, 每个模拟信号输入通道经过A D转换30 次后将转换后的数据存储并排序, 丢掉前面1/5 和最后1/5的数据, 将中间留下的数据求平均, 即得到滤波后的稳定A D值。
设备安装完成后, 将系统固定于机架上, 从每节电池正负极引出连接线经200m A保险丝后接入系统, 将霍尔电流传感器穿在电池组供电线路上, 然后接入系统。将温度传感器置于电池组附近并接入系统。系统运行后则循环检测每节电池的电压, 电池组的电压, 电流以及环境温度, C PU温度等信息通过LC D显示。同时对检测到的数据进行计算以判断是否有异常出现, 一旦出现异常系统发出声光报警并通知远程服务器。用户可通过LC D查看系统运行状态和历时数据曲线, 还可以导出数据到U盘查看。系统的工作过程如表1所示。
5 结语
本文针对目前市场上电池检测产品每次只能检测单节电池电压, 开关速度慢, 且寿命短等缺陷, 而提供了一种能一次快速检测多节电池电压的实时检测系统。并基于STM 32 分别设计了系统的硬件和软件部分, 使系统能实时高速检测每节电池电压, 电池组电压, 环境温度, 电池组电流等U PS电池数据信息, 通过软件滤波和内置算法, 经过数据处理分析辨别不良电池, 并提醒管理人员更换电池。由此使得蓄电池在检测和控制方面更合理, 延长了电池的使用寿命, 辅助提高了U PS设备的安全性。
参考文献
[1]曹阅, 李云飞, 陈良.基于物联网技术的锂电池故障在线测量和远程诊断[J].苏州大学学报, 2013.
[2]何兆柱, 朱元.电池检测数据采集与控制系统的设计[J].电池工业, 2010.
[3]陈渊睿, 伍堂顺, 毛建一.动力锂电池组充放电智能管理系统[J].电源技术, 2009.
[4]程昌银.更换模式下的电动汽车锂电池组充电管理系统研究[D].广东:广东工业大学, 2012.
篇3：UPS电源蓄电池容量选择探讨
关键词：UPS电源 蓄电池容量 电池选配 研究 方法
中图分类号：TM91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（b）-0087-01
众所周知，蓄电池作为UPS的心脏，有着举足轻重的地位。根据相关统计，大约30%的UPS电源故障是由于蓄电池的损坏造成的。因此，蓄电池管理系统的好坏直接关系着UPS系统整体运行状况是否正常。
1 UPS电源运用
UPS电源是常用的后备电源，广泛的运用在企业、矿山、航天、政府、通讯、医院、学校、工业、国防、电力、交通、能源、消防、电站、铁路、公路、飞机、轮船、计算机存储、应急照明、网络服务等场所，能够及时在在市电断电后提供后备电力，是当今社会不可缺少的电源。现代设备最不愿意发生的事情就是突然停电，突然的停电会给生产和生活造成重大损失，特别是信息时代，数据的传送、备份必不可少，一旦停电损失不可估量，它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使用户不致因停电而影响工作或丢失数据。
UPS电源是是现代企业重要的供电后备电源，常规的日常管理主要是电源巡检，电参数测量，故障检查，定期放电，定期更换蓄电池。
2 UPS电源选型误区
UPS电源是一种特殊的专用电源，很多用户对此并不了解多少，在选购时往往对主机关注很多，对配套的电池不关注，或者不太知道需要配多少容量电池，这给一些经销商带来一些商机，最常见的错误选择有两种。
2.1 低成本选型
有些客户从成本考虑，希望买便宜的UPS电源，哪家经销商报价低就买哪家经销商的产品，这样的选择导致了经销商为了满足用户低报价的心里，只有大幅度减少电池的容量压低整体成本降低售价获得生意，这种配置在用户今后实际使用中根本无法满足用户的实际需求，放电时间很短，起不到备份的作用，等用户在使用发现这个问题后，生意已经做完，后悔来不及了。造成这种结果主要是用户不懂UPS电源的放电时间与电池容量、负载功率三者之间的关系，以为只要买了就能满足使用，蓄电池是消耗品，以后还要更换，过多的投资属于浪费，最后导致无法满足使用要求。
2.2 高成本选型
有些客户对价格承受力较强，希望买到好的产品，对这样的优质用户，经销商常采用大幅度增加电池的容量提高产品的整体报价，获得较高的利润，但在今后的实际使用中用户发现根本不需要这么大的容量，浪费过多的电池，造成这种结果同样是用户不懂UPS电源的放电时间与电池容量、负载功率三者之间的关系，以为蓄电池越多越好，多了待机时间长，蓄电池是消耗品，以后还要更换，过多的投资属于浪费，最后导致较大的浪费。
3 怎样选择蓄电池
选择蓄电池的容量，要取决于几个至关重要的参数，这每个参数都要根据客户根据实际需要提供，不能盲目选择或猜测。
3.1 UPS电源的输出电压
例如：比如客户UPS电源功率需要220 V交流电，这就要根据UPS主机的技术指标，选择相应的电源组，以12 V蓄电池为例，正常标称12 V电压的蓄电池，在充满电压时为13.8 V，再把相同的电池串联和并联就能组成需要的电压，尽量选择同厂家同型号的电池，这样内阻一致，使用寿命长。如用12 V蓄电池40节蓄电池串联就可以得到理论直流电压480 V，在刚充满时552 V，在放电过程中蓄电池直流电压逐渐下降，截止点一般单节蓄电池可以选在 10.5～11 V，整组电池截止点420～440 V，截止点电压选太低蓄电池过放电容易损坏，截止点电压选太高蓄电池不能充分放电造成UPS电源待机时间短。
3.2 断电后负载的实际功率
在选择UPS电源时，用户必须了解在断电后的延时时间，可以采用行业中通用的算法的计算，实际计算还要参考实际情况加以修正。
现在市场上的UPS电源效率不同，甚至差别很大，效率低的只有60%，效率高的可到90%，选择效率高的UPS电源不但可以节省首次投资，今后也可以节省大量的电费。
现举例说明一下计算原理，阐明UPS电源的计算方法，得到实际输出的功率。
例如：标注一台UPS电源功率10 kV，效率为80%，则实际输出功率，
实际输出功率=10 kVA X 0.8=8 kW
这8 kW就是UPS电源的实际输出功率，只能按这个功率配负载，若负载超过实际输出功率，则会导致UPS电源在工作时自动保护或损坏。
3.3 UPS电源在停电后延时时间
例如： 比如客户UPS电源功率为在断市电后能正常工作24 h以上，不能够刚好设计在断市电后UPS电源工作24 h，原因是蓄电池都是有衰减了，一般规定蓄电池容量下降到额定容量的60%时，蓄电池可以报废更换，如果设计时没有考虑到容量衰减，在蓄电池使用一段时间后，断电将不能满足客户要求待机24 h以上，正确的计算方法是24/60%=40 h，新电池设计应按40 h设计，等到容量衰减到60%时仍能满足客户提出的待机时间要求。
3.4 计算出蓄电池需要的准确容量
（实际输出功率/电池电压）X延时时间=蓄电池组总容量
延时时间假如是需要24 h，UPS电源实际输出功率8 kW，电压480 V，计算如下
（8000 W/480 V）×24 H=400 AH（蓄电池组总容量）
3.5 蓄电池选型
蓄电池的种类很多，多少是12 V直流电压，常见的12 V蓄电池主要有：12V5AH、12V7AH，12V17AH、12A24AH、12V38AH、12V65AH、12V100A、12V100AH等，如果需要蓄电池输出电压为480 V，根据据算480 V/12 V=40节，把40节蓄电池串联在一起，就可以得到需要的电压，40节电池串联后的容量等于1只电池的标称容量，如果需要更大的容量就必须并联更多的蓄电池或者改用容量更大的蓄电池。
如果需要480V400AH的容量，就可以采用12V100AH的蓄电池160节蓄电池组合，每组40组，共4组并联在一起。
4 结语
综合上述分析计算，蓄电池的选择需要考虑多种因素，最后拿出最经济合理的方案实施，采用在满足客户要求的前提下节约投资。
参考文献
[1]朱松然.铅蓄电池技术[M].北京；机械出版社，2002.
[2]郭炳焜.化学电源[M].长沙：中南工业大学出版社，2000.
[3]W.X.Shen，C.C.Chan，K.T.Chau.A new battery available capacity indicator for electric vehicles using neural network[J].Journal of Power Sources， 2007，43（6）：817-826.
篇4：大型UPS蓄电池的维护
UPS系统由整流器、逆变器、蓄电池及控制电路等重要部件组成, 各部分功能不同, 都起着重要作用, 都是不可缺少的组成部分, 少了电池的UPS只能称作稳压稳频 (CVCF) 电源。电池的在线工作质量影响着UPS系统的可靠程度, 因此UPS蓄电池的日常维护、使用环境、工作状况非常重要, 电池的工作寿命对UPS的工作寿命、保障性能有很大的影响。蓄电池是整个UPS系统的支柱, 在有交流电时贮存能量, 在没有交流电输入时为系统提供能量供应, 蓄电池的化学能经过UPS逆变部分转换成交流电输出, 使UPS保持对负载的电能不间断供给, 这就决定了电池在UPS系统应时刻保持状态良好, 能随时为系统提供足够的能量。这就要求电池从安装、运行、维护都一定需要具有专业知识的专业人员进行, 才能满足电池的使用要求, 确保电池性能良好, 在关键时刻发挥其重要作用。
2 电池的安装要求
1) 确保电池工作环境良好:电池安装机房要空间足够大, 机房保持干燥、保持在温度25℃左右、湿度50%左右。电池不能受阳光的直接照射;
2) 安装电池时应放置齐整, 保持平衡固定, 两个电池之间保持一定的距离, 应不小于1/2分寸, 有利于空气流动, 有助于电池在充放电时的散热, 保持间距也方便日后的维护和更换;
3) 电池间的连接片应采用导电性能良好的铜板, 连接端子要牢固连接, 端子的扭矩按厂家要求, 扭矩过大会造成电池的端柱损坏, 扭矩过小会造成接触不良, 电池充放电时会引电端子发执。电池端柱与连接铜板的触点应涂上防氧化涂层, 保持触点良好导电性。
3 电池维护方法
3.1 离线维护
1) 测量单体电压
将电池在工作线路中分离出来, 测量单体电池的端电压, 使用万用表或电压表直接测量电池两端的电压。电池设计时每一单元格是2V, 不同电压的电池由多个2V的单元格组成, 电池电压测为2V*n, 正常的电池端电压等于大于2V*n, 不能低于1.75V*n。如测量出来的电压不达到1.75V*n的电池需进行充电或活化充电, 如经过活化处理后电池电压仍达不达1.75V*n, 可视为失效电池, 不能使用。
2) 测量电池的电导
使用专业的电导测试仪, 对单体电池进行测量电导, 不同牌子不同容量的电池按行业制定的不同的电导标准进行测量比较, 可作为判断电池的好坏指标之一, 测量出来的电导过大与过小都表明电池已失效, 不能使用。
3) 测量电池的内阻
使用专业的内阻测量仪, 测量电池内阻, 正常良好的电池内阻在20mΩ~30mΩ左右, 当内阻超过60mΩ时, 表明电池内部极板表面出现硫酸盐化现象, 电池内阻的增大, 必然使电池实际输出能量的降低, 电池表现为容量减小, 效率下降。这些电池在进行活化处理后的内阻仍超过60mΩ, 可判别电池已失效, 不能使用。
4) 核对性放电
用专业电池公司生产的放电设备, 对电池进行放电, 可采用不同放电方式, 通过放电, 可明确测试出电池的容量及放电能力是否达到标准, 这是判断电池是否能达到工作要求的有力依据。放电的方法有:
恒流放电:以恒定的电流对蓄电池进行放电, 放电到电池的输出电压达到设定的电压, 才终止放电, 这一过程放电电流保持不变;
恒功率放电:以恒定的功率对蓄电池进行放电, 放电到电池的输出电压达到设定的电压, 才终止放电, 这一过程放电功率保持不变。
3.2 在线维护
1) 在线测量电池浮充电压
在线测量电池的浮充电压是指在UPS系统处于正常工作模式下, 用万用表或电压表直接测量单体电池两端的电压。UPS系统处于正常工作模式时, 系统对电池正处于浮充状态, 单体端电压大于等于大于2V*n, 当测量的电池的端电压低于2V*n时, 表明电池不符合使用要求, 需更换下来, 这些电池在进行活化处理后的浮充电压仍达不到2V*n, 可判别电池已失效, 不能使用。
2) 放电测试实际容量
(1) 容量试验:以恒定电流对蓄电池组进行充电, 达到额定容量后, 以恒定电流进行对电池组放电, 直至单体电池电压或电池组总电压达到终止电压。按以下公式进行容量计算:C==I*t (C是电池组容量, Ah;I是恒定放电电流A;t是放电时间h) ; (2) 核对性放电:长期处于浮充电状态的电池组, 要是依靠测量单体电池的端电压来判断电池是否失效是很难的, 有效办法是通过核对性放电试验来检验电池容量, 判断电池的好坏。检验方法是将电池组脱离UPS系统, 以恒流或恒功率进行放电。当电池组出现单体电池放到规定的终止电压, 立刻终止放电, 避免过放电; (3) 带载放电:除容量试验和核对性放电外, 在不影响负载正常供电的情况, 让UPS系统工作在电池模式, 带载放电一定时间, 进行实际的带载能力测试, 可测试出电池组的实际带载能力, 这种方法最好判别出一组电池里, 是否个别电池性能下降, 及时进行更换, 但这种测试存在一定的风险, 要在安全的情况下进行。
4 电池维护的注意事项
1) 充电时不能对蓄电池组过电压充电, 串联电池以每单元格平均2.25VDC~2.30VDC充电时, 如果充电电压过高容易造成电池的电解液中水被电解, 影响电池的使用寿命;2) 小电流放电, 能提高电池的效率, 防止蓄电池组过度放电, 因为过度放电会引起电池的极板表面硫酸盐化, 会引起电池的内阻增大, 会导致电池产生“反极”现象, 造成电池损坏, 电池放电后应及时对电池进行充电, 保持电量;3) 长期闲置不用的电池, 应每隔3个月充电一次, 保持电池的容量;4) 正常使用电池的浮充使用寿命为8年~12年, 一般蓄电池的使用寿命大约为10年。应根据电池的使用维护情况, 及时更换不达到使用要求的电池, 更换时, 不同牌子、不同类型、不同容量的电池不能混用。对达到使用年限的电池, 就算电池测量指标达到使用要求, 也应对全部电池进行整体更换;5) 通过在线监控软件对电池进行监测, 可随时查看电池的电压, 测量电池内阻, 方便了蓄电池的使用管理。
摘要：UPS系统由整流器、逆变器、蓄电池及控制电路等重要部件组成, 各部分功能不同, 都起着重要作用, 都是不可缺少的组成部分, 少了电池的UPS只能称作稳压稳频 (CVCF) 电源。本文介绍UPS蓄电池维护的必要性及维护需要注意的问题。
关键词：UPS,蓄电池,维护,电源
参考文献
[1]片春媛, 刘俊峰, 袁莉, 常加旻, 赵继红.蓄电池充放电控制系统[J].铁道机车车辆, 2005 (6) .
篇5：ups蓄电池检测报表
充放电控制不合理以及维护不当等是造成蓄电池寿命缩短的重要原因。电池充放电控制的不合理对电池产生的影响是非常大的, 诸如电池早期容量损失、热失控、电解液干涸、不可逆硫酸盐化等问题都与充放电控制的不合理有很大关系。科学合理、规范可靠地对电池进行操作和维护, 能够有效的保证甚至延长蓄电池的使用寿命, 从而保障通信设备的用电安全, 并极大的节约了维护资金。以我部门机房的UPS电源系统为例:2+1并联冗余UPS电源系统通常需配置300只以上的蓄电池, 有的甚至达到600只, 那么在电源系统的维护中, 数量庞大的蓄电池的维护管理就占了相当大的比重, 蓄电池的维护就成为维护工作的最常态的工作。一般而言, 蓄电池制造商提供的蓄电池设计寿命是在某一特定环境下的理论值, 实际使用寿命与动力机房电池室的环境温度、运行状况和UPS设备的配置、参数设置有很大关系。那么怎样才能充分发挥蓄电池作为后备电源的作用, 使用中尽量达到或接近其设计寿命, 就成了维护人员必须要深入研究和摸索的一个重要问题。
1.1 环境温度的影响
环境温度对蓄电池使用寿命的影响是很大的。随着环境温度的升高, 将加速电池板栅的腐蚀和增加电池中水分的损失, 极大的缩短电池寿命。通常而言, 温度每升高10℃, 电池使用寿命将减少50%, 温度越高这种影响就会越大。研究和实践表明, 蓄电池的最佳使用环境温度为20～25℃之间。
1.2 充电不合理
在正常条件下, 电池在放电时形成硫酸铅结晶, 在充电时能较容易地还原为铅。如果使用不当, 例如长期处于充电不足的状态, 负极就会逐渐形成一种粗大坚硬的硫酸铅, 这种物质几乎不溶解, 用常规方法很难使它转化为活性物质, 那么电池容量也就会相应的减少了, 这甚至会造成电池寿命的终止, 这就是蓄电池极板的不可逆硫酸盐化。反过来讲, 蓄电池在长期过充电状态下, 正极因析氧反应, 水被消耗, 氢离子浓度增加, 导致正极附近酸度增加, 板栅腐蚀加速, 同样也会减低电池的容量。同时, 该过程水损耗加剧, 会使蓄电池有干涸的危险, 对蓄电池寿命的影响也是毋庸置疑的。
1.3 过度放电和浮充
交流电源停电后要避免电池的过度放电, 避免蓄电池为负载长时间供电。当蓄电池被过度放电到终止电压或更低时, 电池内部会有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面, 硫酸铅这种物质是一种绝缘体, 必将影响蓄电池的充放电性能。表现在:在阴极上形成的硫酸铅越多, 蓄电池的内阻越大, 蓄电池的充放电性能越差, 相应的电池使用寿命就越短。需要注意的是, 一次深度的过放电就可能使电池的使用寿命减少1～2年, 严重的情况下电池就直接报废。另外, 如果蓄电池长期处于浮充状态下, 只充电而不放电, 其对电池的影响与过度充电是相同的。
2蓄电池的均浮充控制
通信用蓄电池的充电方式主要有浮充充电和均衡充电。一般而言, 蓄电池是在出厂后较长的一段时间内才会投入使用, 那么电池必然经过了一段时间的自放电, 容量也会随之大量损失, 同时, 由于单体电池自放电大小会有差异, 还可能出现电池比重、端电压不均衡的现象。因此, 在蓄电池投入使用前应进行一次均衡充电, 否则, 个别电压低的电池很可能进一步发展成为落后电池, 最终导致整组电池的报废。另外, 如果蓄电池长期不投入UPS系统使用, 闲置时间如果超过了3个月, 就必须对电池系统进行一次均衡充电。一般而言, 阀控铅酸蓄电池遇到下列情况之一时, 应进行均衡充电: 第一, 2只以上单体电池的浮充电压低于2.18V;第二, 放电深度超过20%;第三, 闲置不用的时间超过3个月;第四, 全浮充时间超过3个月。
在浮充状态下, 充电电流除维持电池的自放电以外, 还维持电池内的氧循环, 但是浮充状态下充电电流又是与电池的浮充电压密切相关的。因此, 为了使阀控铅酸蓄电池有较长的使用寿命, 在电池使用过程中, 要根据电池制造自身制造特点、环境特点, 依据厂家的指导方案, 正确设定浮充电压。根据通用行业规定, 在环境温度为25℃时, 浮充电压允许变化范围为2.20V～2.27V。如果浮充电压设置过低, 电池就长期处于欠充电状态, 不仅会在电池极板内部形成不可逆的硫酸盐化, 而且还会在活性物质和板栅之间形成高电阻阻挡层, 增加蓄电池内阻, 降低容量, 寿命缩短。如果浮充电压设置过高, 电池则会长期处于过充电状态, 电池正负极化学反应难以全部化合成水, 造成电池失水, 加剧板栅腐蚀, 缩短使用寿命。
3蓄电池的温度补偿问题
有些条件简陋的通信局站, 空调设备较差, 环境温度难以保证, 极大的影响了电池内部的化学反应速度。一般而言, 静置时蓄电池要求的环境温度为0～40℃, 温度太高将会加剧电池的自放电。而在使用状况时, 蓄电池的最佳温度范围为为20～25℃, 在这种工况下, 电池性能佳、寿命长。过高的温度会导致失水, 板栅腐蚀增加, 而过低的温度又会使电池容量降低, 受电能力下降, 充放电循环次数减少;如若电池不能工作在厂家推荐的最佳温度时, 就必须对电池的充电电压进行调整。温度越高, 充电电压越低, 必须进行“温度补偿”, 这种温度补偿就是要将温度对电池的影响降至最低, 但温度补偿的作用并不能无限的解决环境温度带来的影响, 因为温度低时, 浮充电压增大, 势必会引起浮充电流增大, 板栅腐蚀加速等一系列的问题;而温度高时, 浮充电压减小, 也会形成电池充电不足等一系列问题。
4蓄电池在使用和维护过程中的注意事项
4.1 使用环境
蓄电池应在整洁干净的环境中使用, 避免安装在有热源和易产生火花的地方, 电池室不能有太阳照射, 应保持通风良好, 温度在20～25℃为宜。
电源的一些参数如浮充电压、均充电流、等要严格按照蓄电池厂家的指导书确定。对于容量的配置来讲, 一些系统配置电池的容量偏小, 会在交流停电时造成电池大电流放电, 影响电池使用寿命。
4.2 放电试验和容量测试
对于交流供电正常的交换局内的通信电源所配置的蓄电池, 应周期性地进行核对性的放电试验。建议每年做一次, 放出额定容量的30%～40%;记录电池单体电压和电池组总电压, 及时更换故障电池。放电前, 先检查整组电池是否拧紧, 再根据放电倍率来确定放电记录的时间间隔。在对一组电池放电前, 应保证另一组电池充好电。放电过程中对落后电池要密切关注, 以防止某个单体电池的过放电。将此次记录与前次记录进行比较, 对整组电池的运行状态做到心中有数。对于2V电池, 每三年应进行一次容量测试放电, 放出额定容量的80%;对于12V电池应每年进行一次容量测试放电, 放出额定容量的80%。详细记录放电过程中各单体电压和电池组总电压, 进行分析, 对于容量降低的单体电池要及时予以更换。
4.3 蓄电池的日常维护
受到电池厂家对阀控式蓄电池冠以“免维”名称的影响, 会有维护人员错误认为阀控式电池无须维护, 从而对其不闻不问。事实上, 蓄电池的变化是一个渐进的过程, 为保证电池的良好状态, 作好运行记录是相当重要的。每月应做好单体电池和整组电池的浮充电压记录和检查, 检查电池的外壳有无变形、膨胀、渗液;检查极柱、安全阀周围是否有渗液和酸雾溢出;检查连接条是否拧紧等项目, 切实保证电池的使用状况良好, 做好维护工作, 努力提高蓄电池的使用寿命。
摘要：阀控式密封蓄电池以其独特的优点在通信行业得到了广泛的应用, 然而由于维护的不到位会使价格昂贵的蓄电池无法达到理论预期寿命, 常常提前损坏或报废, 极大地增加了维护成本, 也给通信设备带来了安全隐患, 笔者结合自身多年实践经验, 简要探讨了通信动力机房UPS蓄电池的维护技术。
关键词：通信,UPS,蓄电池
参考文献
[1]战斗.UPS的选配与可靠性分析[J].电工电气, 2009, (4) .
篇6：ups蓄电池检测报表
2012年农村覆盖项目竣工后,我公司采购的某品牌UPS使用一段时间后,出现大量室外型RRU站点UPS放电时间过短的问题。维护人员现场检查后发现,蓄电池因设备过放电设置不达标,导致频繁充放电而引起电池组无法充电。维护人员更换不同厂家蓄电池和UPS后,高故障站点仍旧持续出现该情况,同时RRU停电后导致使用感知恶化,周边用户意见很大。本文根据这种情况,通过UPS蓄电池过放电保护电路改造,以达到“小技改、降成本、增效益、延寿命"的良好效果。
二、原因分析
我公司对频繁出现故障的站点进行分析,发现故障率高的UPS基本集中在高山和使用农村小水电区域的站点。由于UPS设备在没有稳定的市电供电环境下工作,蓄电池充放电异常频繁,且长期处于过放电状态。UPS设备在市电停电后,转变为蓄电池供电状态.经逆变向负载进行供电。经查,UPS后备电源过放保护参数设置不合理,高山RRU站点经常出现市电停电时间长、次数频繁的情况,引起蓄电池组经常过放电。而UPS原有设备没有电池过放电压调整功能,当UPS后备蓄电池组过放电频繁时,便造成蓄电池容量和寿命缩短的现象。要解决该问题,必须在原有电路基础上增加电池保护的电路。
三、原理介绍
1.蓄电池基本原理
我们一般用C表示蓄电池的额定容量,其单位为安时(Ah).蓄电池的额定容量等于放电电流与放电时间的乘积。因为蓄电池的额定容量会随着不同的放电参数而变化,所以在研究蓄电池的容量时,我们一般采取控制变量法,先设定一定的条件。现实工作中,我们对电池容量定义:用设定的电流,把电池放电至设定的电压所给出的电量,其数值等于这个设定的电流与放电时间的乘积。
对于设定的电压我们称之为终止电压(单位V)。终止电压就是放电时,电池电压下降到不至于造成损坏的最低限度值。终止电压值不是固定不变的,它随着放电电流的增大而降低,同一个蓄电池放电电流越大,终止电压可以越低,反之越高。也就是说,大电流放电时,允许蓄电池电压下降到较低的值,而小电流放电就不可以,否则会给电池造成损害。
根据CDMA基站中RRU的使用情况,RRU额定功率为300W,额定电压为48V,则每个RRU的最大电流
假设某个基站配有三个RRU,假设每个RRU平均电流I=5A.则三个RRU电流总和
一般情况下,基站电池的额定容量为150Ah,则放电倍率
N=I/C=15/150=0.1 (C)
2.UPS基本原理
(1) UPS的基本组成有:整流器/充电器、逆变器、静态开关(静态旁路)、手动旁路开关(手动维修旁路)、电池、逆变器串联在交流输入和负载之间。
(2)正常运行情况,提供给负载的所有电力都经过整流/充电器和逆变器的双重转换(AC-DC-AC),称为双转换模式整流器/充电器对电池进行浮充电,以保持电池处于满充状态。UPS正常运行原理如图1所示。
四、技术改造
1.改造技术原理
通过设定终止电压,在实际中却还未能真正的保护蓄电池。当蓄电池供电一定时间,达到终止电压而停止供电后,它的电压会渐渐升高.甚至会略高于终止电压,从而使蓄电池再一次供电,然后蓄电池电压继续降低至终止电压,停止供电。就这样,蓄电池的电压如此反复循环地在终止电压值上下浮动.导致电池放电后不久继续放电,多次放电的电池就受到了过放电带来的损害。
安装蓄电池过放电保护电路属创新改造,是利用电压继电器设置蓄电池过放电压值,当蓄电池放电到放电终止电压时,电压继电器自动断开负载,确保蓄电池不过放,延长蓄电池寿命。设计电路图见图2。
改造方法如下:
(1) OV和UV为电压继电器(可调动作电压值),JV为直流接触器。以上器件分别对OV1,UV1,JV1,JV2进行电路控制。
(2)根据UPS蓄电池组放电原理和UPS使用的经验,设定OV,UV,JV电压门限值(OV,UV均可调电压,可以在不同环境下适当调节,灵活运用)。
(3)以48伏电池组为例,对本次改造的工作原理进行分析。
⊙OV继电器调为50V时动作,UV继电器调为45V时动作。
⊙当市电停电时,蓄电池放电,蓄电池组电压下降。当电压降到50V时,继电器OV释放.OV1闭合接通。
⊙电池组继续放电,当电压降到45V时继电器UV释
放,UV1闭合接通,这时继电器JV经OV1,UV1形成回路而动作,继电器JV动作后JV1闭合,JV2断开,停止电池对负载供电。
⊙依据蓄电池实际使用常识可知,电池停止放电后,蓄电池组电压回升到45V之上,这时继电器UV动作,UV1断开,但继电器JV经OV1,JV1形成回路保持着动作的状态,此时JV2仍然是断开,从而使蓄电池不再次放电,不造成蓄电池组过放。
⊙一旦市电恢复,UPS按照原有默认电路配置,对设备正常供电和对蓄电池进行充电,设备自动复位后恢复正常使用状态。
本次改造的电路会在UPS整流器给蓄电池充电.蓄电池组电压即刻上升到50V以上之后,当外电停电时电池才能对负载进行放电。通过该电路配置,可以预防因外电不稳定而引起电池的频繁充放电的情况,对电池进行保护。
2.器件选择
电压继电器见图3,电压接触器见图4。
3.效果评估
针对本次技术改造,在停电较多的山区基站中,抽取了“永固永良村基站”、“南乡村基站”、“坑口上带村基站”这几个掉电次数较多的基站做了数据观察,经过技术改造和更换电池后(每个基站改造成本约400元).继续进行数据观察。
根据表1中的数据,进一步分析技术改造前三个月与后三个月的掉电告警次数对比和续航时间对比(见图5)。
从掉电告警数分析中可看出,前三个月和后三个月的掉电告警数差距不大,所以,这个掉电告警数并不影响技术改造前后蓄电池续航时间的对比。
通过技术改造后,从图6可以看出三个站点的蓄电池的续航能力均明显提高。
总体来说,通过实例数据观察,试行改造后数据分析,在掉电告警数变化不大的前提下,蓄电池续航时长大有改善,且电路改造后三个月内.UPS放电时长基本保持在同一水平上。因此推断,UPS过放电保护电路改造的方法,能有效解决UPS频繁放电导致的蓄电池过放电问题。
五、结束语
综上所述,因UPS设置方面不合理,而导致蓄电池容易出现过放损害的情况下,在UPS原有基础结构上设置旁路,可以很好地改善蓄电池电压在终止电压值浮动时候,带来的“乒乓效应”,从而避免了蓄电池过放带来的损害,延长蓄电池的寿命。
本文论述的方法,是在不影响UPS原有功能的前提下,成功避免了蓄电池过放所带来的危害,具有稳定性高、成本较低和可行性强的优点。总的来说,该项技术创新改造,无论用于蓄电池的保护电路.或者作为UPS产品附加功能配置,都是一个非常理想的选择。
摘要：天冀移动网建设发展一直注重低成本高效能,根据RRU设备建站快速灵活的特点,利用BBU加RRU的模式进行网络建设。通常在农村支局建设基站BBU模块,把环境适应性高的RRU设备,安装在室外简易型H杆或支撵杆上的方式。做到快速低威本地解决农村覆盖,以及城区信号盲区的覆盖问题。RRU的后备电源主要以室外型UPS供电方式为主,UPS设备长期处于日晒雨淋的恶劣环境中工作,且欠缺稳定的市电供电,造成蔷电池过放电频繁,蓄电池使用寿命过快缩短,大幅增加设备维护成本。