CSB蓄電池HRL1223W HRL系列風(fēng)力發(fā)電用

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UPS中蓄電池的幾個(gè)問題的探討（2）

2.9 浮充與均充

　　由于電解液和極板中存在有雜質(zhì)，這種雜質(zhì)會(huì)在極板上形成局部放電，這種局部放電現(xiàn)象就是“自放電”，自放電隨電池的老化程度而加劇。浮充電就是將充足電的蓄電池組與充電器同時(shí)并接在直流母線上，以補(bǔ)充電池的自放電，大體上使蓄電池經(jīng)常保持在充滿電的狀態(tài)。浮充電的電壓各個(gè)廠家稍有不同，在2.15± 0.05左右，浮充電流可按

　　I=0.0009Q0

　　式中I是浮充所需要的電流值（A），Q0是蓄電池的額定容量(Ah）。該電流值只是用于補(bǔ)充自放電的損失，如果電池沒有充滿，則該電流需要增大。

　　以浮充電進(jìn)行運(yùn)行的蓄電池，由于電池組中每個(gè)電池的不均衡性造成每個(gè)電池的自放電是不一樣的，而對(duì)電池組的浮充電流是一致的，結(jié)果會(huì)出現(xiàn)部分電池處于欠充電狀態(tài)。　　

　　為了使蓄電池組中每個(gè)電池處于健康狀態(tài)，一定的時(shí)間后必須對(duì)電池進(jìn)行一次均充。均衡充電過程就是使蓄電池容量的恢復(fù)過程。均衡充電電壓一般保持在2.35V。

　　對(duì)于大部分中小容量UPS，采用的先限流后衡壓的充電方式，限流值是根據(jù)充電器本身和電池容量而定的，不超過充電器的電流大輸出能力和0.25 C10 A的充電電流。至于限壓值一般處于浮充和均充電壓值之間的一個(gè)值

，這個(gè)也與一些電池廠家表明不需要均充的說法一致。

　　長(zhǎng)期的均充（高壓充電）容易造成電池過充，易使電池發(fā)熱鼓包，從而縮短電池的使用壽命。只浮充不均充便會(huì)使電池欠充，造成個(gè)別電池落后。

　　不同的電池有一個(gè)蕞佳的浮充電壓（一定的溫度下），有一定時(shí)間的均充效果更好。充電時(shí)間取決于放電量、充電電流和溫度。

　　2.10 電池壽命與放電深度

　　電池的使用壽命與電池的放電深度密切相關(guān)，對(duì)于標(biāo)稱壽命為3～5年密封電池而言，其關(guān)系如下表：

　　
       因此為了延長(zhǎng)電池的使用壽命，非迫不得已，不要讓電池處于深度放電狀態(tài)，一般UPS廠家設(shè)計(jì)方案，當(dāng)UPS處于滿載或半載條件下放電到自動(dòng)關(guān)機(jī)的電池的放電深度為50%左右（標(biāo)機(jī)深度淺，長(zhǎng)機(jī)深度深），如果UPS電源在過度輕載（放電電流小于0．05 C20 A）放電到UPS電源自動(dòng)關(guān)機(jī)，則電池會(huì)因?yàn)樯疃确烹姸嵩鐡p壞。也是UPS廠家建議用戶配置負(fù)載不要太輕的原因之一。當(dāng)然，高檔次的UPS除了有長(zhǎng)機(jī)和標(biāo)機(jī)有不同的終止電壓，還有根據(jù)負(fù)載的大小來決定終止電壓。有效的延長(zhǎng)電池的使用壽命。

　　另外將UPS的交流輸入電壓范圍拓寬，可以有效的減少電池的放電次數(shù)。

　　3 UPS電源中蓄電池容量的配置

　　3.1UPS中電池電壓設(shè)定

　　一般來說，UPS中的標(biāo)稱電池電壓（或12V電池的個(gè)數(shù)）沒有哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，是廠家根據(jù)采用的電路拓?fù)湫枰C(jī)箱結(jié)構(gòu)、功率等級(jí)、成本需要等來設(shè)計(jì)的。

　　后備式方波輸出的UPS，一般采用12V或24V電池，經(jīng)過推挽及變壓器升壓得到220V的交流方波。一般功率在1kVA以下。在線互動(dòng)式一般采用24V或48V的電池。

　　單進(jìn)單出傳統(tǒng)在線式，一般采用16節(jié)*12V=192V，充電電壓為216V左右，因?yàn)樵撾妷号c低限值交流整流后的電壓相當(dāng)（75%*220*1.414*0.9=210V）。以3～15kVA單進(jìn)單出機(jī)器居多。

　　對(duì)于三進(jìn)單出的傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)，一般先采用自耦變壓器（或隔離變壓器）降壓，也適用16節(jié)*12V=192V或者32節(jié)384V。

　　至于三進(jìn)三出機(jī)器，則電池電壓等級(jí)更多，有348V、360V、576V、720V。

　　對(duì)于小功率高頻機(jī)器，1kVA的電池電壓以36V的居多，也有24V或48V的，2kVA一般為72V，也有2kVA和3kVA為了電池兼容，都采用96V的。原則是采用N個(gè)7AH的電池滿足標(biāo)機(jī)的時(shí)間（5—10分鐘）需要，以達(dá)到蕞佳性價(jià)比。

　　3.2 UPS中電池容量的配置計(jì)算

我們知道，電池實(shí)際可使用的容量與放電電流大小、環(huán)境溫度、電池的新舊等有關(guān)。要想精確計(jì)算容量是很難的事情。

假設(shè)放電過程中為恒功率放電，（UPS輸出功率不變，盡管逆變效率在變，但為了計(jì)算方便，忽略不計(jì)），在放電初期，電池電壓高，放電電流小，此時(shí)逆變的效率也高。相反，在放電將要終止時(shí)，電池電壓低，放電電流大。也就是在放電過程中電流是變化的，并且從電池的放電特性曲線看，不同的放電電流，電池的端電壓也不同，工程設(shè)計(jì)公式為：