探討UPS蓄電池的選用原則及維護方法

毛文濤

摘? 要：隨著現代社會科學技術的快速發展，UPS系統已經逐漸應用于各個領域中，在一定程度上改變了人們的生活方式與工作方式。從實際生產生活的角度分析，UPS系統是市政電力系統故障時最后的能源保障，其系統綜合使用性能直接影響到電源保障能力。因此，在實際應用的過程中，工程人員需要考慮UPS所配置的蓄電池的基本原理與性能參數，靈活選擇蓄電池類型和品牌，優化計算蓄電池的后備放電時間、容量和蓄電池組數，定期維護蓄電池組，從而充分發揮UPS蓄電池系統的應用價值。文章簡要分析了UPS蓄電池組成結構，對UPS蓄電池的選用原則、UPS蓄電池的維護方法進行深入探究。

關鍵詞：UPS蓄電池;選用原則;維護方法

中圖分類號：TM912 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）36-0101-02

Abstract： With the rapid development of modern social science technology， UPS system has been gradually applied in various fields， which has changed people's way of life and work to a certain extent. From the point of view of actual production and life， UPS system is the last energy guarantee in case of municipal power system failure， and its comprehensive performance directly affects the power supply guarantee capacity. Therefore， in the process of practical application， engineers need to consider the basic principles and performance parameters of the battery configured by UPS， flexibly select the type and brand of battery， optimize and calculate the backup discharge time， capacity and the number of battery groups， and maintain the battery pack regularly， so as to give full play to the application value of UPS battery system. This paper briefly analyzes the composition and structure of UPS battery， and probes into the selection principle of UPS battery and the maintenance method of UPS battery.

Keywords： UPS battery; selection principle; maintenance method

引言

在現代社會背景下，UPS電源系統被充分運用于各個領域中，比如：金融、通信、保險、交通、稅務、軍隊、教育、政府等，其中蓄電池的綜合性能直接影響到UPS系統的電能儲存能力。因此，工程人員要想在最大程度上發揮蓄電池的應用價值，建議優化選擇蓄電池的類型和品牌，分別考慮蓄電池的后備放電時間、容量、蓄電池組數、使用周期、使用環境等，以此強化UPS蓄電池系統的運行效率，保證其能夠滿足各項使用需求[1]。

1 UPS電源系統組成結構

蓄電池是UPS電源系統中的重要構成部分，是能夠實現電能儲存與利用的關鍵構件;UPS電源系統在市政電力系統應用過程中，一旦出現意外斷電的情況，則可以利用UPS電源系統的蓄電池組對逆變器供電，促使其能夠將直流電源轉化為交流電，若UPS蓄電池組能夠在一段時間內持續供電，則能夠保證UPS系統在此時間內不間斷地向負載設備供電，從而不會影響城市居民的日常生活與工作。

關于UPS蓄電池的結構組成，主要包括：殼體、極柱、電解液、極板組、隔板等。在系統運行的過程中，蓄電池能夠將化學能轉化為電能向外供電，同時當蓄電池與外界電力系統相聯而將電能轉化為化學能進行存儲，實現蓄電池放電、充電的反復利用。以下是UPS電源系統的主要構成：

第一，UPS蓄電池;UPS蓄電池是系統的關鍵內容，是儲存電能的重要部分，其主要是由多個蓄電池單元構成，通過蓄電池間的串聯形成蓄電池組。蓄電池組的容量規格直接決定了UPS蓄電池系統的后備放電時間。在工程應用的過程中，若市電系統正常供電，則蓄電池能夠將電能轉化成為化學能源，一旦市電系統發生故障，則化學能轉化為電能向外供電。

第二，逆變器;逆變器是實現將蓄電池中化學能轉化為電能的關鍵環節，能夠將DC轉化成為AC，其可以細化分為濾波電路、逆變橋、控制邏輯。

第三，靜態開關;靜態開關是一種無接觸點的開關，由兩個可控硅通過反向并聯的方式構成，是一種交流開關，受到邏輯控制模塊的管理。在UPS蓄電池系統中，可以分為并機型（負責兩路電源供電轉換控制）、轉換型（用于逆變器與市電的并聯控制）[2]。

第四，整流器;這是一個整流裝置，能夠將AC轉化為DC;在實際應用的過程中，能夠將交流電轉化為直流電，之后供給負載;或者為蓄電池提供充電服務。

2 UPS蓄電池的選用原則

2.1 UPS蓄電池的容量選擇

在蓄電池的選擇過程中，工程人員要關注蓄電池的容量。一般情況下，不同的用電設備會給出特定的額定功率或者額定電流參數，且不同類型的負載之間具有較大的差距。工程人員可以結合負載總容量，結合公式“USP容量≥80%的負載容量”，就是控制USP蓄電池的最大容量在負載容量的80%左右。之所以選擇80%，主要是考慮到負載啟動時產生的電流沖擊情況，還需要考慮到以后的擴容問題。此外，要想合理選擇蓄電池的容量，建議結合放電需求、應用場景、終止電壓、系統效率及電池組數等參數，調整UPS蓄電池的功率;工程人員還需要根據蓄電池的恒定功率計算逆變器的選擇參數[4]。

2.2 UPS蓄電池的壽命問題

在UPS蓄電池的選擇過程中，工程人員要全面考慮蓄電池的壽命問題，要盡可能的延長蓄電池的使用壽命。一般情況下，要想保證蓄電池的使用壽命，首先就要結合UPS電源系統的實際設計需求，明確設計目標，控制電池容量，保證容量能夠滿足使用需求;其次，要控制UPS蓄電池系統的硬件設備質量，保證各零構件的質量參數符合規定標準，以此保證其在使用的過程中能夠正常運行，避免由于硬件質量較低引發UPS蓄電池系統運行故障。再次，工程人員要優化選擇逆變器與整流器設備，保證二者能夠滿足直流電與交流電之間的轉換。最后，要合理選擇UPS蓄電池系統的故障保護裝置，如斷路器、熔斷器等，避免由于UPS系統故障而導致蓄電池系統損壞。

2.3 UPS蓄電池的使用環境

在UPS蓄電池的選擇過程中，建議工程人員關注蓄電池的使用環境，避免將其放置在不恰當的工作環境中，影響UPS蓄電池系統的運行狀態。一方面，建議控制UPS蓄電池系統的溫度環境，工程人員要嚴格控制蓄電池系統的所在環境位置與為溫度條件，控制溫度在20℃-25℃之間;在放置蓄電池的機柜上設置散熱孔或者風機，保證蓄電池與外界空氣的流通，避免由于工作環境溫度較高導致系統過度放電，防止出現系統短路的情況，從而延長UPS蓄電池的使用周期，體現UPS蓄電池系統的應用性能。另一方面，建議工程人員關注蓄電池的保存環境，保證通風情況良好。

3 探討UPS蓄電池的維護方法

3.1 UPS蓄電池的定期檢查

在UPS蓄電池系統的使用過程中，要想進一步提高系統的應用效率，延長使用壽命，建議定期檢查UPS蓄電池系統運行情況，為之后的維護工作提供重要依據。建議工程人員定期檢查蓄電池組，觀察UPS蓄電池組的外觀情況，分析其是否存在異常，及時發現漏液、爬酸的情況;還需要定期檢查UPS蓄電池的間端電壓情況，檢查內阻值，保證UPS蓄電池系統的運行狀態。在檢查的過程中，若發現蓄電池間端電壓不穩定的情況，則需要進行調整，消除電源異常，保證蓄電池活性。

3.2 UPS蓄電池的更換

蓄電池的更換必須同容量、同類型、同廠家的電池做更換。不同容量、不同類型、不同廠家的蓄電池嚴禁混合使用;更換過程中，切勿將蓄電池的極柱短接，蓄電池短接會引起燃燒。

3.3 合理性的電池活化處理

在UPS蓄電池系統的使用過程中，要想進一步提高系統的應用效率，建議定期給UPS蓄電池進行活化處理，保持蓄電池的活性，從而維護UPS蓄電池系統的應用能力。在實際過程中，除了使用傳統的活化方法之外，工程人員還可以引進先進技術與設備，比如：在線活化系統，實現對UPS蓄電池的自動檢測，獲取各個電池的電壓情況，實現在電池充電、放電與靜置全過程的均衡管理，保證電池組中每一節電池電壓的穩定，促使其始終處于相同的工作狀態。

3.4 合理的保存環境

在UPS蓄電池系統的使用過程中，要想進一步提高系統的應用效率，建議工程人員管理蓄電池，將蓄電池放置在合適的環境中。結合上述文章可以發現，UPS蓄電池系統所在環境條件能夠直接影響到蓄電池的使用壽命及運行狀態。因此，建議工程人員嚴格控制蓄電池所在環境的溫度條件、通風條件與空氣干燥度條件，確保環境溫度始終在20℃左右，以此保證蓄電池處于最佳運行狀態中。

4 結束語

綜上所述，UPS蓄電池系統是現代社會的產物，是能夠為人們提供電源保障的重要技術形式。在實際應用的過程中，要想在最大程度上發揮UPS蓄電池系統的應用價值，延長蓄電池的使用壽命，建議分別從蓄電池的選擇與維護兩方面入手。一方面，要嚴格遵循容量選擇原則、壽命選擇原則與使用環境選擇原則;另一方面，要定期檢查UPS蓄電池系統，分析其中蓄電池的使用情況，合理開展活化處理，提高蓄電池的使用水平，且讓蓄電池始終處于合適的環境中，保護蓄電池的化學穩定性，避免將其放置于高溫高壓環境中，避免過度使用。

參考文獻：

[1]賈平，周鴻喜，楊洪，等.蓄電池遠程維護設備的充放電方法[J].通信電源技術，2019，36（01）：47-48+51.

[2]李富堯.UPS電源系統工作原理及維護[J].內燃機與配件，2018（18）：150-151.

[3]曹連兵，宋曉偉，王啟凡，等.數據中心UPS電源系統蓄電池組的選型研究[J].電氣應用，2017，36（22）：50-54.

[4]徐軍忠.UPS選用原則參考技術參數選擇適用的UPS[J].電氣應用，2016，35（22）：17.