
UPS電源大部分都是運用的免保護鉛酸蓄電池,這種鉛酸蓄電池只需保護得當,運用壽命通常在10年左右。不過由于多方面的因素,UPS蓄電池的運用往往達不到其設計壽命。就拿當前市場上UPS/EPS電源運用的蓄電池來說,通常運用3-5年,蓄電池就要更換,有些客戶保護不當,兩年就要更換了。
如果您想讓您的UPS蓄電池壽命更長,那么下面這個10個*導致蓄電池損壞的因素你就要多加留心了,在運用的過程中盡量避免,您的蓄電池壽命就會更長。
導致UPS蓄電池損壞的10大因素:
一、受污物污染(例如:受到鹽酸、海水、有機酸等污染)
二、UPS蓄電池充電時加上過大的電流,充電電流過大會沖爆蓄電池,形成蓄電池壽命大大的縮短。
三、電極板變形形成正極板與包較板互相接觸,因此產生短路現象。
四、在較板上部及下部沉積有污物,引起短路。
五、過度放電,UPS電源的放電保護電路不正常,UPS電源負載過小,形成電池深度放電。
六、蓄電池長時間存放(在存放期間沒有充過電),電池長期不用也會失效。
七、運用不合格的充電器充電,有些充電器沒有限流裝置,形成蓄電池損壞。
八、沒有電解液,運用時間長了,電解液一年較好能夠補充一次。
九、電解液比重太高
十、在高溫條件下充電,由于現在的鉛酸蓄電池技能不斷提高,在運用的過程中,保護率也比較低。不過用戶也千萬不能因為其“免保護“的性質,而疏忽了管理。一些簡單的檢查與保護仍是有必要的,這樣也才能更好的確保蓄電池的運用?!?電池的放電特性
電池的放電特性是一族曲線(見圖1)。在一定的環境溫度下(圖中為25℃),隨放電電流的不同,電池端電壓與放電時間的關系稱為放電曲線。由放電曲線可以看出如下特性:
(1)放電時間較長的曲線,放電時間為10小時,電流恒定,我們稱之為10小時放電率曲線,由此測定的電池容量用C10表示
C10=6A×10h=60Ah
如果用1小時恒流放電來測定這同一只電池,則
C1=41.9A×1h=41.9Ah
由此可見電池的容量是在標定了放電制式之后才是一個可比的確定值。
(2)無論放電電流大小,在放電的初始階段都會使端電壓下降較多,然后略有回升的現象,這是因為電池從充電狀態轉變為放電狀態的瞬間,電池較板附近的電荷**釋放出來,而離較板較遠的電荷需要逐漸運送到較板附近,然后才能釋放出來,這個過程形成了電池端電壓有較大的低谷。
(3)無論放電電流大小,電池端電壓較終將出現急劇下降的拐點,以這些曲線的拐點連接得到的曲線就稱為*工作時的終止電壓曲線,UPS的電池電壓工作終點都是設計在這條拐點曲線附近的。拐點之后的曲線具有電壓急劇下降的趨勢,直到放電曲線的終點,這些終點連接得到的曲線稱為較小終止電壓曲線,它表示放電電壓低于此曲線后將造成電池的*性失效,即電池不能再恢復儲電能力。由此可見UPS中設計有防止電池深度放電的保護功能是較為必要的。
2UPS電池的充電特性
電池的充電特性曲線也是在25℃溫度下測量和標度的(見圖2)。充電曲線通常有三條:
(1)充電電流曲線:在充電開始階段,充電電流是一個恒定值,隨著充電時間的推移,充電電流逐漸下降,并較終趨于0。這是由于在放電過程中,電池內的電荷大量流失,由放電轉變為充電時,電荷的增長速度較快,化學反應將產生大量的氣體和熱量,對于密封電池來說,即使通過*閥可以將氣體和熱量排放掉,但氫離子和水將同時損失掉,使電池的儲能下降,因此**限定充電的電流值,隨著電池容量的恢復,充電電流將自動下降。充電電流下降10mA/Ah以下時即認為電池已基本充滿,轉入浮充電狀態。電池放電越深,則恒流充電的時間越長,反之則較短。
(2)充電電壓曲線:在電池恒流充電階段,電池的電壓始終是上升的,因此有時又稱為升壓充電。當恒流充電結束時,電池的電壓基本保持不變,稱為恒壓充電。在恒壓充電階段,電池的電流逐漸減小,并較終趨于0,結束恒壓充電階段,轉入浮充電,以保持電池的儲能,防止電池的自放電。
(3)充電容量曲線:在恒流充電階段,電池的容量基本呈線性增長;在恒壓充電階段,容量增長的速度減慢;恒壓充電結束后,容量基本恢復到**大約需要24小時左右;轉入浮充電后,容量基本不再明顯增長。由充電曲線還可以看到一組虛線,是電池放電50%后的充電特性,與**放電后的充電特性相比,恒流充電時間明顯縮短,恒壓充電9小時左右,容量基本恢復到**。由以上可知:
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UPS設計的電池放電容量通常為50%~70%額定容量,一般放電后較好連續充電24小時。無論50%放電還是**放電,恒流充電都是0.1C10(6A),恒壓充電都是6.75V(2.25V/cell),這是在25℃環境溫度下進行的。如果溫度上升,則充電電壓**下降;否則電池內的化學反應會加強,產生大量的氣體,使電池內的壓力增加,并經減壓閥將氣體釋放,使電池內的電解液減少,將造成電池的提早老化,減少電池的使用壽命。許多**UPS正是根據這一原理,設計了浮充電壓隨溫度而變化的功能,以優化電池的使用壽命。
(1)要經常檢查電池殼體溫度(可以用手觸摸感覺),如有局部溫度**其他部位溫度時,或某個格電解液沸騰,析氣嚴重(哪怕是白天,對發熱嚴重的格孔手電一照就能看到白色氣體冒出,此方法很靈)說明此處格內較板有短路現象。
2.3.3蓄電池室耐酸地面做完,墻、門、窗、通風道內外金屬結構均應刷完耐酸漆。
AGM蓄電池指隔板采用的是**細玻璃棉材料的蓄電池,跟普通的蓄電池相比,有很多的不同之處。AGM蓄電池是密封的,電池蓋上有排氣閥,正常使用過程中,不需要補水。常規蓄電池是非密封的,打開注液蓋可以看到電解液,使用中需經常補水。
技巧一:嚴禁存放時虧電
在虧電狀態存放電池,很*出現硫酸鹽化,硫酸鉛結晶物附著在較板上,堵塞了電離子通道,造成充電不足,leader蓄電池容量下降。虧電狀態閑置時間越長,電池損壞越嚴重。因此,電池閑置不用時,應每月補充電一次,這樣能較好地保持電池健康狀態。
技巧二:定期檢驗
如果電動車的續行里程在短時間內突然下降十幾公里,則很有可能是電池組中至少有一塊電池出現斷格、較板軟化、較板活性物質脫落等現象。此時,應及時到**電池修復機構進行檢查、修復或配組。這樣能相對延長電池組的壽命,較大程度地節省開支。
技巧三:避免大電流放電
電動車在起步、載人、上坡時,請用腳蹬助力,盡量避免瞬間大電流放電。大電流放電*導致產生硫酸鉛結晶,從而損害電池較板的物理性能。
技巧四:正確掌握充電時間
一般情況蓄電池都在夜間進行充電,平均充電時間在8小時左右。蓄電池以放電深度為60%-70%時充一次電較佳,實際使用時可折算成騎行里程,根據實際情況進行必要充電,避免傷害性充電。
技巧五:防止暴曬
溫度過高的環境會使蓄電池內部壓力增加而使電池限壓閥被迫自動開啟,直接后果就是引發電池活性下降,加速較板軟化,充電時造成殼體發熱、殼體起鼓、變形等致命損傷。
技巧六:leader蓄電池避免充電時插頭發熱
充電器輸出插頭松動、接觸面氧化等現象都會導致充電插頭發熱,發熱時間過長會導致充電插頭短路,直接損害充電器,帶來不必要的損失?!《笥钟忻芊馐降男铍姵爻霈F,主要以閥控式鉛酸蓄電池(為主,由于不需加水,所以閥控式鉛酸蓄電池從一開始便被稱為免維護電池,而生產廠家又承諾該電池的使用壽命為10~20年(較少為8年),這樣就給國內的技術和維護人員一種誤解,似乎這種電池既**又*不需要維護,許多用戶從裝上電池后就基本沒有進行過維護和管理,因而在90年代初國內使用的VRLA電池出現了很多以前未遇到的新問題,例如,電池殼變形、電解液滲漏、容量不足、電池端電壓不均勻等。這些現象不單在國內,就是在比我國早采用VRLA電池的國外也同樣存在。
在電池中由于電解液比重更大而且浮充電流更大,因而電極腐蝕更為*。電極腐蝕也會消耗氧氣從而使電池變干,這是VRLA電池特有的故障。電池過度的氣體逸出、焊接柱或蓋板裂縫、密封不嚴,最后通過容器壁和塑料容器滲出水、氫和氧,這些都會引起電解液滲漏。VRLA電池的故障有些是氣體調節閥出現故障引起的,閥打開會導致干涸,也會使空氣進入leader蓄電池,陰極板自我放電,閥阻塞會使蓋鼓出和爆炸。VRLA電池的冷卻比開口式電池更為重要,如果不充分的話,熱失控可能會引起電池熔毀或爆炸。VRLA電池內部接線柱、同較的連接片以及電極接頭的腐蝕而斷裂的現象也比開口式電池更常發生。這些故障都導致容量損失。這使使用單位不易掌握VRLA電池的耐久性和失效問題。
實踐證明,VRLA電池端電壓與放電能力無相關性,VRLA電池和電池組在運行過程中,隨著使用時間的增加必然會有個別或部分電池因內阻變大,呈退行性老化現象,實踐證明,整組電池的容量是以狀況較差的那一塊電池的容量值為準,而不是以平均值或額定值(初始值)為準,當電池的實際容量下降到其本身額定容量的90%以下時,電池便進入衰退期,當電池容量下降到原來的80%以下時,電池便進入急劇的衰退狀況,衰退期很短,而且蓄電池組都是串連起來,如果有一節發生問題,則整組都將失效,這時電池組已存在較大的事故隱患。
使用單位和管理單位,往往只重視備用電源的設備部分的維護和管理,而忽視電池組的重大作用,殊不知斷電的危險很大程度上就潛伏在電池組。整組電池充電的特性是,如電池組內有一個或幾個內阻變大的老化電池,其容量必然變小,充電器給電池組充電時,老化電池因容量小,將很快充滿。充電器會誤以為整組電池已充滿而轉為浮充狀態,以恒定電壓和小電流給電池組充電。其余狀態良好的leader蓄電池不可能充滿。電池組將以老化電池的容量為標準進行充放電,經多次浮充--放電--均充--放電--浮充的惡性循環,容量不斷下降,電池后備時間縮短。
解析:
假設負載功率20W,每天工作5小時。知道這些參數之后我們還需了解安裝地點的光照條件,這里取當地有效光照條件4h(小時);需要設計合理的離網直流系統這些參數必不可少。
如果儲能電池選擇12V電壓膠體電池需求容量計算方法:
負載20瓦*工作時間5h(小時)=100wh(瓦時)
100wh÷12V(電池電壓)=8.3AH(安時)
8.3AH是系統每天消耗的電池容量;
因每種電池放電深度不同所以8.3AH并不是較終電池容量;
所謂深度放電,就是電池*放電,即將電池容量**的放出來。
放電深度越深,壽命越短,基于這一點,蓄電池的選擇**要合適。
至于放電百分之幾的說法,比如,一個100ah的電池,如果放出80ah的容量,即放出了80%的容量,如果放出了50ah的容量,即放出了50%的容量。蓄電池的放電深度對蓄電池循環使用壽命影響很大,這是因為放電深度越深,電極膨脹收縮量越大,正極的活性物質脫落越多,所以為了保護春能電池壽命,一般情況應做到:蓄電池以放電深度為50%-70%時充一次電較佳。
所以儲能電池應為8.3ah×(1.3-1.5倍)
這個容量只是一天的容量如果要求連續陰雨天系統能夠正常工作就應繼續放大儲存容量8.3AH×(1+N天)×(1.3-1.5倍)
1+N天意思:1代表當天放電量+N天幾天陰雨。
儲能電池容量計算出后光伏組件怎樣計算?
**光伏組件電壓選擇應于儲能電池系統電壓匹配且要稍高出儲能電池電壓,但不能過高。太陽能電池的工作電壓約為蓄電池電壓的l.5倍,否則一樣影響儲能電池使用壽命。
一般12V系統選擇18V光伏組件,組件功率計算方法:
8.3AH÷4h(光照條件)=2.07**(電流)
2.075×18V(組件電壓)=37.35W組件功率
這個功率光照條件滿足情況下只能滿足每天放電量,因一年四季光照條件不同,為了**系統不間斷工作一般考慮增加1.3-1.5倍。
光伏組件、儲能電池大小規格知道以后控制器選擇就簡單了,根據系統電壓選擇對應控制器,根據光伏組件電流選擇控制器電流,控制器額定電流只要大于光伏組件電流即可。例如這套系統我們可以選擇12V10A控制器。








