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? ? ? ?中、大型UPS系統(tǒng)中使用的是閥控密封鉛酸蓄電池。由于中、大型UPS系統(tǒng)的直流母線電壓很高,一般為400V左右,所以中、大型UPS系統(tǒng)采用蓄電池組。一組蓄電池一般由32節(jié)單體蓄電池(單體蓄電池的額定電壓為12V)或180節(jié)單體蓄電池(單體蓄電池的額定電壓為2V)串聯(lián)組成。蓄電池組在UPS系統(tǒng)中是循環(huán)運(yùn)行的,有兩種運(yùn)行狀態(tài):一種是充電狀態(tài),另一種是放電狀態(tài)。
? ? ? ?根據(jù)蓄電池在中、大型UPS系統(tǒng)中運(yùn)行的特點(diǎn),應(yīng)選擇合適的監(jiān)測(cè)管理方法和適當(dāng)?shù)呐渲萌萘浚匝娱L蓄電池使用壽命,減少UPS系統(tǒng)故障率。UPS系統(tǒng)對(duì)蓄電池的監(jiān)測(cè)管理包括蓄電池組均勻性判斷和對(duì)每個(gè)單體蓄電池的電壓、電流、實(shí)際容量、剩余容量和工作溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。它具有浮充、均衡充電、在線放電測(cè)試和故障告警等功能,能自動(dòng)循環(huán)充放電,活化診治落后單體蓄電池,提高蓄電池壽命,浮充電壓穩(wěn)定,并具有溫度補(bǔ)償功能。
(1) 蓄電池組的均勻性
? ? ? ?如果蓄電池均勻性不好,當(dāng)蓄電池處于充電狀態(tài)時(shí),其中容量較小的蓄電池會(huì)提前析氣,導(dǎo)致電壓升高,電解水反應(yīng)加快。這些變化會(huì)促使蓄電池內(nèi)部溫升加大和失水量加劇,甚至出現(xiàn)熱失控。蓄電池組中容量較大的蓄電池,其充電電壓上升很慢,容易造成充電不足。長期如此,必然加劇蓄電池極板硫化程度,導(dǎo)致容量下降,引起蓄電池提前失效。當(dāng)蓄電池處于放電狀態(tài)時(shí),如果負(fù)載變化較大、市電中斷時(shí)間較長或蓄電池的容量配置不足,則容量較小的蓄電池放電深度將加深,有時(shí)可能使放電電壓降至規(guī)定的終止電壓以下,會(huì)縮短蓄電池壽命。所以UPS系統(tǒng)要盡可能選用均勻性好的蓄電池組。此外,在蓄電池運(yùn)行過程中,要根據(jù)單體蓄電池電壓來判斷蓄電池組的均勻性,及時(shí)更換失效的蓄電池。
(2) 采用正確的浮充方式
? ? ? ?在浮充狀況下,采用恒壓限流充電方式時(shí),其浮充電壓須控制在一個(gè)較小的范圍內(nèi),在該電壓下充入的電量應(yīng)足以補(bǔ)償蓄電池由于自放電而損失的電量。因此.蓄電池的浮充電壓不能過高或過低,過高會(huì)造成過充電,過低會(huì)造成充電不足。同理,其充電電流也不能過高或過低。以GFM系列蓄電池(單體電壓為2V)為例,當(dāng)充電電壓高于2-40V、充電電流大于。0.01C10A時(shí),氣體復(fù)合效率快速降低,析出的大量氣體不能及時(shí)復(fù)合而被排出,造成蓄電池電解液逐漸干枯,溫度也會(huì)逐漸升高,其使用壽命將會(huì)大大縮短。在25℃時(shí),GFM系列蓄電池的充電電壓應(yīng)為每只2.26±0.01V,充電電流應(yīng)為0.005C10A.此時(shí)氣體的復(fù)合效率高,幾乎達(dá)到100腸,充電過程中產(chǎn)生的氣體幾乎完全再復(fù)合成水,蓄電池電解液的飽和度基本不受影響,從而了蓄電池的正常使用壽命。此外,浮充電壓要根據(jù)蓄電池的工作溫度進(jìn)行補(bǔ)償,通常單只蓄電池的溫度校正系數(shù)為3mV/℃。
HDGC3920 蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
(3) 采用正確均衡充電方式
? ? ? ?當(dāng)UPS系統(tǒng)中的蓄電池因市電停電等原因放電之后或在浮充運(yùn)行中出現(xiàn)了落后蓄電池(以GFM系列蓄電池為例,每節(jié)電壓低于2.20V)時(shí),需對(duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電。其方法為初期恒流((0.1C10A-0.125C10A)充至2.35V(單節(jié))之后保持該電壓,然后再恒壓充電。
(4) 蓄電池運(yùn)行溫度
? ? ? ?圖3-1為GFM系列蓄電池的放電容量和工作溫度的關(guān)系曲線。從該圖可以看出,蓄電池放電容量隨溫度的升降而增大或減小。
? ? ? ?當(dāng)溫度升高時(shí),應(yīng)降低充電電壓,否則蓄電池中極板受硫酸腐蝕加劇,從而使其壽命縮短。當(dāng)環(huán)境溫度低于25℃時(shí),充電電壓應(yīng)提高,以防止充電不足。
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