维谛2V管式胶体蓄电池

维谛2V管式胶体蓄电池

大型石油化工公司的明显特点是原料及产品绝大多数为易燃、易爆、有毒、腐蚀性强的物质：生产工艺连续性强，主动化程度高，技术杂乱，设备品种繁多，稍有不慎就可能发作破坏性很大的事故。因而石化公司对供应可靠电源确保的UPS不间断电源供电体系的可靠性、连续性和安全性要求很高。

维谛UPS不间断电源供电体系在各职业数据中心中起到重要的电源确保效果，要为负载供应不间断的供电，就有必要具有电能贮存的功用。因而，蓄电池成为UPS供电体系的重要组成部分。而因为蓄电池自身或许办理上的原因，现在有许多UPS故障是由蓄电池引起。因而有必要加强对蓄电池特性的了解，正确选配和运用蓄电池，尽可能地延长蓄电池的运用寿数。一起，如何办理蓄电池成为各个UPS厂家及职业用户重点研讨的问题。

以下对现在大型UPS体系广泛选用的阀控式密封铅酸（VRLA）蓄电池在UPS供电体系中的效果、作业原理、装备、选用、装置、保护等方面进行讨论。

2.蓄电池在科华ups电源供电体系中的效果和含义

在UPS供电体系中，蓄电池大多选用免保护蓄电池。蓄电池在UPS供电体系中的主要效果就是贮存电能，一旦市电中止，由电池放电供应逆变器，由逆变器将电池释放出的直流电转变为正弦交流电，坚持UPS的电源输出，确保负载在必定的时刻内正常用电。

在市电正常供电时，电池在整流－充电电路中贮存电能，一起对直流电路起到滑润滤波的效果，并在逆变器发作过载时，起到缓冲器的效果。

而在日常作业中，人们往往片面地以为蓄电池是免保护的而不加注重。但是因为对蓄电池的不合理运用，发生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，进而严重影响到供电体系的可靠性。有材料标明，蓄电池故障而引起UPS主机故障或作业不正常的比例大约为60%。由此可见，加强对UPS电池的正确运用与保护，对延长蓄电池的运用寿数，下降UPS供电体系故障率，有着越来越重要的含义。

3.蓄电池的品种

蓄电池在UPS中已得到广泛的应用，其品种繁多，类型完全，标准各异，但按其根本性质能够分为酸性电池和碱性电池两大类：

酸性电池：酸性电池的电解液一般是由稀硫酸（H2SO4）或许胶体硫酸构成，极板由铅Pb和过氧化铝PbO2构成，经过化学反响贮存电荷，起到电池储能的效果。

碱性电池：碱性电池的电解液一般是由氢氧化钾KOH或许氢氧化钠NaOH（烧碱）组成。极板因为电池的结构不同而各异。如镉镍电池正极板是氢氧化镍Ni(OH)3，负极板是镉Cd；铁镍电池的正极板是氢氧化镍Ni(OH)3，负极板是铁Fe；银锌电池的正极板是过氧化银Ag2O3，负极板是锌Zn。

4.铅酸蓄电池的作业原理

UPS、直流电源设备常用的蓄电池是铅酸蓄电池。传统的铅酸蓄电池是开口式结构，电池在运用过程中，有氢气和氧气以及酸雾逸出，不只污染环境还具有危险性，保护时需求加水、加酸，已逐步被商场淘汰。现在UPS供电体系中蓄电池大多选用阀控式密封铅酸（VRLA）蓄电池。阀控式铅酸蓄电池的主要优点是在充电时正极板上发生的氧气，经过再化合反响在负极板上还原成水，运用时在规则浮充寿数期内不必加水保护，所以又称为免保护铅酸蓄电池。可见，免保护只是与一般蓄电池相比，运转中免除了增加纯水或蒸馏水，调整电解液液面的项目，并非免除全部保护作业。

阀控式密封铅酸蓄电池的作业原理，根本上沿袭于传统的铅酸蓄电池，其正极活性物质是二氧化铅（PbO2），负极活性物质是海绵状铅（Pb），电解液是稀硫酸（H2SO4），其电极反响方程式如下：

PbO2+2H2SO4+Pb≒2PbSO4+2H2O
5.两种阀控式密封铅酸蓄电池比较

现在阀控式密封铅酸蓄电池主要有两类，即玻璃纤维隔板阴极吸收式密封铅蓄电池和硅凝胶密封铅蓄电池。

两种电池极板相同：正极板栅选用铅钙锡铝四元合金或低锑多元合金，负极板栅选用铅钙锡铝四元合金。并运用紧装置和贫液规划，在电池的上盖中设置了一个

单向的安全阀。因为选用无锑的铅钙锡铝四元合金，进步了负极析氢过电位，然后抑制氢气的分出，一起，选用特制安全阀使电池坚持必定的内压。

两种电池隔板不同：即分别选用超细玻璃纤维棉（AGM）隔板和硅凝胶二种不同方法来“固定”硫酸电解液。它们都是运用阴极吸收原理使电池得以密封的，但给正极分出的氧气抵达负极供应的通道是不同的。对AGM密封铅酸蓄电池而言，AGM隔阂中虽然坚持了电池的大部分电解液，但有必要使10%的隔阂孔隙中不进入电解液。正

极生成的氧气就是经过这部分孔隙抵达负极而被负极吸收的。对胶体密封铅酸蓄电池而言，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，它将电解液包藏在里面。电池灌注的硅溶胶变成凝胶后，骨架要进一步收缩，使凝胶呈现裂缝贯穿于正负极板之间，给正极分出的氧气供应了抵达负极的通道。

由此看出，两种电池的差异就在于电解液的“固定”方法和供应氧气抵达负极通道的方法有所不同，因而两种电池的功能也各有千秋。

6.UPS供电体系中蓄电池的装备和挑选

在UPS供电体系中，能够说蓄电池是这个体系的支柱。没有蓄电池的UPS只能称做稳压稳频电源。UPS之所以能实现不间断供电，就是因为有了蓄电池。在规划UPS时，首先应考虑挑选什么类型的蓄电池，即蓄电池的额外电压、额外容量及应由多少节蓄电池组合等。

（1）蓄电池的额外容量挑选

因为蓄电池的实践可运用容量与放电电流巨细、体系电压、放电时刻、蓄电池作业环境温度、蓄电池贮存时刻的长短、负载品种和特性等因素密切相关。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（W）。

(2)免维护蓄电池的标准选择
内电阻：应选择内电阻小的免维护蓄电池，那样才可以不断大工作电流充放电。倘若内电阻比较大，在放电环节中功能损耗增加，使免维护蓄电池发热。

浮充工作电压：在同样溫度下，浮充工作电压偏高代表着储动能大，品质差的免维护蓄电池浮充工作电压值一般较小。免维护蓄电池浮充工作电压值在不一样的溫度时要开展调整。

在大中小型（几kVA-好几千kVA）UPS中采用2V单个系列产品免维护蓄电池，防止采用小容积组成免维护蓄电池开展混联。

7.免维护蓄电池的应用和维护
7.1VRLA免维护蓄电池的运行自然环境与设备
做为预留免维护蓄电池，蓄电池平时都处在浮充情况，此时免维护蓄电池内部结构仍开展着混乱的能量转化。浮充全过程中所使用的电磁能压根上转换为热量。因此规定免维护蓄电池所在的自然环境应该有优秀的排风排热工作能力或有空调通风设备。

充电电池尽量设备在清理、荫凉、自然通风、干躁的本地，并要防止遭受太阳、加温或辐射源热原的危害，让充电电池有一个优秀的工作、存储自然环境。

免维护蓄电池一般应在5℃～35℃范畴内开展电池充电，小于5℃或高过35℃都是会降低寿限，电池充电的设置工作电压应在特定范畴内，如超过特定范畴将产生免维护蓄电池毁坏、容积降低、寿限减少。

（1）初电池充电:免维护蓄电池在设备或维修后的第一次电池充电，称之为初电池充电。初充电是不是优秀，将严重影响免维护蓄电池的寿限。

（2）浮充电池充电:为了更好地保证直流稳压电源无间断，增加免维护蓄电池的使用寿限，一般都采用电池充电电源与蓄电池组并接的浮充配电方式。

（3）平衡电池充电:在一切正常运行情况下的锂电池组，一般不要求平衡电池充电。但倘若发觉锂电池组中单个充电电池中间工作电压不平衡时，则解决锂电池组开展平衡电池充电。

（4）弥填补电:充电电池在寄放、运输、设备操作过程中，会因为锂电池寿命而夺去一部分容积。因此，在设备后资金投入应用前，应依据充电电池的开路电压分辨充电电池的剩下容积，随后采用不一样的方式 对铅酸蓄电池开展弥填补电。对预留置放的免维护蓄电池，每3个月应开展一次弥填补电。

7.2VRLA免维护蓄电池的应用与维护
伴随着科学技术的飞速发展，UPS的作用越变越好，均值没有问题时时刻刻愈来愈长，整体的稳定性愈来愈高。搞好UPS中免维护蓄电池的应用与维护越来越至关重要。

(1)新充电电池的电池充电
新的免维护蓄电池在设备完毕后，一般要开展一次较长时时刻刻的电池充电，充电要按使用说明中的标准开展，待锂电池组电池充电完毕后，开展一次充放电，放电后再度电池充电，用意是增加蓄电池的使用寿限，发展充电电池的活力和蓄电池充放电特点。

(2)时间观念蓄电池充放电
UPS免维护蓄电池长时时刻刻放着不用或使免维护蓄电池长时时刻刻处在浮充情况而不充放电，会造成充电电池中很多的硫酸铅吸咐到免维护蓄电池的负极表面，造成内电阻扩大、活力降低，使免维护蓄电池的使用寿限大大缩短。针对电压配电优秀的企业，要求每过三个月开展一次“医治性”充、充放电全过程，即充电电池空载充放电、再电池充电实际操作，并记述有关数据信息，与以前充放电记述开展较为分析充电电池作用情况，对锂电池组总体开展维护查询，真正碰到电压断电时，才可以合理维护负荷安全性。

(3)严禁深层充放电
免维护蓄电池的使用寿限与免维护蓄电池的充放电深层息息相关。深层充放电会产生免维护蓄电池内部结构极片表面硫氰酸钾化，造成免维护蓄电池内电阻扩大，比较严重的时候会使单独充电电池展现“反极化”状况和充电电池的永久毁坏。充电电池的充放电深层严重影响充电电池的使用寿限，非万般无奈，不必让充电电池处在深层充放电情况。

(4)时间观念测量充电电池浮充工作电压、内电阻
伴随着UPS应用时间的增加，总会有一部分充电电池的蓄电池充放电特点会逐渐受到影响，内电阻扩大、直流电压显著降低，要求及时处理、立即更换，不然会危害整组充电电池的应用。这类充电电池的作用不好能在借助UPS内部结构的电池充电电源电路来解决，不断应用会存有风险，要求维护工作人员时间观念开展测量查询每一个单个充电电池的工作电压、内电阻，发觉超出的充电电池开展认可、立即更换。

(5)别的常见问题
①每一次免维护蓄电池组充放电后应立即电池充电；
②不必使免维护蓄电池组被过电流量或过压电池充电；
③免维护蓄电池应防止长时时刻刻放置不用，也不可以长时时刻刻浮充而不充放电。

8.免维护蓄电池的智能化申请办理
免维护蓄电池在通常情况下处在静态数据寄放、预留工作情况，为避免客户在彻底不知道的情形下，由于电压配电中断而产生UPS在非常短时时刻刻内进到“汽车电瓶电压过低积极待机”的工作情况，随后终止向负荷配电。这就规定维护员工不只要求每日按照标准的时时刻刻段开展实地巡查外，还要求将免维护蓄电池申请办理列入UPS监管管理体系，UPS即时对免维护蓄电池的情况开展检验，并将蓄电池的有关信息通过互联网传输到监控室或主控室便于工作工作人员掌握免维护蓄电池的情况，以保证充电电池的工作品质。为了更好地发展充电电池的使用寿限，降低维护工作，降低维护成本。应创建优秀的充电电池维护管理体系，必然要具有：
（1）积极均/浮充转换。即配电一切正常时对蓄电池开展均恒电池充电。充电电池充放电后积极对蓄电池开展均恒电池充电，当充电电池充满后，积极变为浮电池充电。

（2）电池充电过流保护。采纳先恒流后恒压的电池充电方式。电池充电前期，电流比较大，UPS依据所武器装备的免维护蓄电池电池电量，积极将电流管束在0.1～0.2C，对铅酸蓄电池开展恒流电源电池充电，保证电瓶充电时安全性迅速。当蓄电池充电器做到80%将来，科盛UPS变为浮充工作电压对铅酸蓄电池开展恒压电池充电。

（3）储备时时刻刻表明及低压警报。当UPS由于各种各样缘故转换到电池配电时，用户需求立即地掌握管理体系的储备时时刻刻，且采纳相对应的对策。当汽车电瓶电压降至低限定，警报告知客户，随后积极待机以避免免维护蓄电池深层充放电。

（4）温度补偿。工作温度转变时，必须对浮充工作电压开展校准，校正指数为18mV/℃（标准12V的充电电池）。为简易计，可以等级分类校准。
充电电池静放时，溫度太高，充电电池的锂电池寿命加重。充电电池应用标准强烈推荐为20℃～25℃，溫度太低，充电电池充放电容积降低，电池充电接纳工作能力降低。溫度太高，反应加重，造成缺水，极片浸蚀加重。充电电池的电池充电工作电压通过温度补偿来更改，溫度高时，电池充电工作电压降低，使充电电池处在最好浮充情况。

因此，保证充电电池服务项目最好计划方案是将温度操控在20℃～25℃，操纵充放电频次、充放电深层、充放电和电流及其时间观念蓄电池充放电的周期时间。

9.
以上通过对阀控式密封性铅酸电池在UPS配电管理体系中的实际效果、工作基本原理、武器装备维护等领域开展进行全方位分析，并融合实践活动工作经验，明确提出一些切实可行的方式，帮助客户发展免维护蓄电池维护申请办理水准，更为清晰了免维护蓄电池在保证UPS配电管理体系安全性运行中的关键实际效果。