空管UPS系統蓄電池特性及維護要點分析

摘 要：UPS系統是空管供電系統最重要的保障，一旦UPS系統斷電將會對空管核心設備和指揮系統造成不可估量的影響。蓄電池作為UPS系統市電斷電時的動力來源，直接影響到整個空管供電系統的穩定性、安全性、可靠性。因此，必須重視UPS系統蓄電池特性，并根據其使用特性進行及時準確的管理和維護，解決潛在的問題，避免出現不必要的安全隱患。

關鍵詞：空管;UPS系統;蓄電池特性;維護要點

UPS是不間斷供電電源的簡稱，主要適用于必須要連續進行供電的場所，蓄電池是UPS系統的重要組成部分。目前，空管UPS系統普遍使用閥控式鉛酸蓄電池，因為其具備短時輸出電流大，放電電壓高，放電平穩的特性。但閥控式鉛酸蓄電池使用過程中還具備一些其它特性，需要根據其特性進行有效維護。

一、UPS電池特性

（一）溫度特性

影響UPS蓄電池性能的因素其中很重要的一點就是環境溫度，環境溫度較高的話，能夠對電池的放電能力進行提升，但是也會對電池的使用壽命造成不利的影響，因此要將UPS蓄電池的溫度進行合理的控制，使其保持在標準使用溫度25℃左右。UPS電池的溫度也不能過低，溫度過低會造成蓄電池容量下降同時也會對電池的使用壽命造成影響。因此需要對電池的工作環境溫度進行一定的監測，保證電池工作在標準使用溫度，從而保證電池的使用壽命。

（二）放電特性

在UPS系統的使用過程中，當市電停電后，UPS系統由市電轉為電池經逆變器轉換后為負載供電。蓄電池放電的過程中，放電電流不能過大，電流越大電池放出的能量越少，同時放電時間不能過長，放電容量如果超出電池額定容量，造成電池嚴重深度放電，會使電池內部出現老化的情況，甚至還會對電池造成永久性的損壞。

（三）充電特性

UPS蓄電池的充電條件對電池的壽命影響很大。首先要控制好給蓄電池的充電電流，防止過流充電，在充電初期采用較大的電流，充電達到一定時間后，改為較小的電流，到充電末期后再用更小的電流充電。如果發生過流充電將會導致電池極板彎曲，活性物質脫落，使電池損壞。同時還要控制好給蓄電池的充電電壓，防止過壓充電對UPS蓄電池的傷害，浮充電壓低，會導致充不滿電，浮充電電壓過高，又會造成過充電，導致蓄電池電解液中的水被分離而溢出，縮短電池的壽命。

（四）不均衡特性

UPS系統的電池是由多節單體電池串聯形成，UPS系統對電池充電時，每節被串聯起來的單體電池都會被充電，任何一節單體電池性能不一樣都會導致有的單體電池充電電壓比其它單體電池高，這部分電池就會加速老化。串聯電池組中的某一節單體電池性能下降就會導致整個電池組性能下降。特別是大型UPS系統電池數量很多，更容易因為差異性的問題，影響到整個UPS系統電池的整體性能。

（五）內阻特性

質量良好的單體電池內阻在一定范圍內，當單體電池內阻過大時，必須對該單體電池做均衡充電或者活化處理。電池內阻增大，將會導致實際放電容量降低。在蓄電池組串聯充電過程中同時測量對比兩節單體電池的端電壓，內阻增大的電池獲得的充電電壓會更高，從而導致該節單體電池更易老化。

二、空管UPS系統電池維護的必要性

UPS系統是空管供電系統最重要的保障，一旦UPS系統斷電將會對空管核心設備和指揮系統造成不可估量的影響。蓄電池作為UPS系統市電斷電時的動力來源，直接影響到整個空管供電系統的穩定性、安全性、可靠性。因此，必須重視UPS系統蓄電池特性，并根據其使用特性進行及時準確的管理和維護，及時解決潛在的問題，避免出現不必要的安全隱患。

三、UPS電池的維護要點

（一）保持電池間的環境溫度

保持UPS系統的電池間環境溫度在20°C～25°C之間，使電池保持在最佳的運行狀態，延長電池的使用壽命。

（二）充放電保護

充電保護：以端電壓為12V的UPS單體蓄電池為例，浮充電壓應控制在13.5-13.8V左右。浮充電壓過低，電池無法充滿，浮充電壓過高，又易產生過壓充電的問題，縮短電池壽命。因此通常根據12V單體蓄電池浮充電壓為13.5V（作為過壓保護電壓）設置UPS系統蓄電池組的充電端電壓。

放電保護：電池在放電的過程中，UPS系統實時監測蓄電池組的端電壓，當端電壓達到放電截止電壓時，啟動保護切斷電池供電，保護電池不要過放電，保證電池使用壽命。

（三）實時監測電池容量

使用專用電池監控系統對UPS電池的容量進行在線的監測，對充放電各種數據進行詳細、準確的記錄，并根據這些數據計算各單體電池的剩余容量。在線的電池容量監測可以及時的生成監測報告，實時關注電池還能放出多少電量，能對很多的意外情況進行避免。

（四）定期對端電壓和內阻進行檢查

定期對UPS系統蓄電池各單體電池的端電壓和內阻進行檢查，并做好相關的記錄，與電池初始值對比。對于12V單體電池來說，如果各個單體電池之間的端電壓差超出0.4V以上，或者說內阻與初始值相差較大后，就需對差異較大的單體電池進行均衡充電。以免因為單節電池故障導致整個電池組供電中斷。

（五）定期充放電

空管供電系統市電和油機電通常較為穩定，因此對于空管UPS系統電池來說，要人為每隔三個月按后備時間對電池進行一次放電，一是檢查電池容量能否滿足UPS系統供電的后備時間要求，二是對于長期處于浮充的電池來說，進行一次充放電操作可以在一定程度上延長電池的壽命。

四、結語

UPS系統是空管供電系統最重要的保障，蓄電池又是UPS系統的重中之重，因此必須根據UPS系統蓄電池的特性，做好對UPS系統蓄電池的維護，確保整個電池組的正常使用和使用壽命。這樣才能保證空管整個供電系統的穩定性、安全性、可靠性，從而更好地保障空管核心設備和指揮系統。

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作者簡介：徐偉，男，滿族，重慶渝北人，碩士，工程師，研究方向：空管建設，電氣工程。