UPS电池*概述

　　UPS 称为不间断电源，是因为停电的时候，它能快速转换到"逆变"状态，从而不会让在使用中的电脑因为突然停电未来得及存储而失去重要文件。 不是用来当备用电源用的，如果你只是想在停电的时候可以用电，光买逆变器就够了。一般家用UPS里用的大多是，免维护型铅酸蓄电池。

　　UPS电池*主要功能

　　1当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。

　　2当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载。

　　UPS电池的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度，然而蓄电池却又是整个UPS系统中平均无故障时间(MTBF)*短的一种器件。如果用户能够正确使用和维护，就能够延长其使用寿命，反之其使用寿命会显著缩短，蓄电池的种类一般分力铅酸电池、铅酸免维护电池及镍镉电池等。

　　考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素，一般选择铅酸免维护电池。用户千万不要因贪图便宜而选用劣质电池，因为这样做会影响整个系统的可靠性，并可能因此造成更大的损失。

　　UPS电池*充电

　　1、浮充充电时，请用充电电压2.275V/单格(20℃时的设定值)，进行定电压充电或0.002CA以下的电流进行定电流充电。温度有0C以下或40C以上时， 有必要对充电电压进行修正，以20C为起点每变化一度，单格电压变化-3mv。

　　2、循环充电时，充电电压以2.40-2.50V/单格(20℃时的设定值)，进行定电压电压充电。温度在5C以下或35℃以上进行充电时，以20℃为起点，每变化一度充电电压调整-4mv/单格。充电初期电流控制在0.25CA以下。充电量设为放电量的100-120%，但环境温度在5C以下时， 设为120-130%。温度越低(5C以下)充电结束时间越长，温度越高(35C以上)越容易发生过充电，所以特别是在循环使用时，在5C～30C内进行充电较好。为防止过充电尽量安装充电计时器，或自动转换成涓流式充电方式。充电时电池温度要控制在-15C～+40C的范围内。

　　UPS电池*放电

　　UPS电池 放电时请将电池温度控制在-15℃- +50℃的范围内。连续放电电流请控制在3CA以下(H控制在6CA以下)。放电终止电压依电流的大小而变化，大体如下所述。注意放时，电压不得低于下述电压。放电以后请迅速充电。如不小心过放电之后也请立即充电。 放电电流 放电终止电压 0.2CA未满 1.75CA/单格 0.2CA以上 0.5CA未满 1.70CA/单格 0.5CA以上 1.0CA未满 1.55CA/单格 1.0CA以上 1.30CA/单格

　　UPS电池*容量计算方法

　　1.计算蓄电池的*大放电电流值：

　　I*大=Pcosф/(η*E临界*N)

　　注：P →UPS电源的标称输出功率

　　cosф →UPS电源的输出功率因数(UPS一般为0.8)

　　η→ UPS逆变器的效率，一般为0.88~0.94(实际计算中可以取0.9)

　　E临界 →蓄电池组的临界放电电压(12V电池约为10.5V，2V电池约为1.7V)

　　N →每组电池的数量(由各品牌各系列产品而定)

　　2.根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C，然后根据：

　　电池组的标称容量= I*大/C

　　3.时间与放电速率C

　　4.以柏克UPS电源MTT系列300KVA延时30分钟为例：

　　已知：柏克MTT系列UPS电源电池节数N 为32节，功率因素cosф为0.8,逆变器效率η为0.9,

　　根据： I*大=Pcosф/(η*E临界*N)，

　　则*大放电电流=标称功率300000VA×0.8÷(0.9效率*32节*10.5V每节电池放电电压)=794AH

　　又知30分钟电池的放电速率C为0.92，

　　根据： 电池组的标称容量= I*大/C

　　电池组的标称容量= 794÷0.92C=863AH

　　电池组的总容量=863AH×32节×12V=331392AH

　　由些可得需要用电池150AH32节6组

　　电池柜6个尺寸800*900*2000

　　UPS电池*常用术语

　　1.过放电(over discharge):低于蓄电池规定的终止电压后继续放电.

　　2、恢复充电(recover charge):为下一次放电做准备，对已放电的电池充电使其恢复容量.

　　3.过充电(over charge):达到完全充电状态之后继续进行的充电.

　　4.完全放电(full discharge):把蓄电池按规定的放电电流放电至规定的终止电压.

　　5.额定电压(nominal voltage):表示电池电压时使用的标准电压.一般情况下比初始电压稍低一些的理论值.

　　6.循环服务方式(cycles service system):以充电后放电作为一个循环来使用的方式.

　　7.*大放电电流(maximum discharge current):在不引起变形，外观异常，极柱熔断等情况下蓄电池可以放出的*大电流.

　　8.自放电(self discharge):不向外部提供电流，电流容量内部流失减少的现象.

　　9.额定容量(nominal capacity):在标准规定的温度，放电电流和终止电压条件下，蓄电池完全充电后能提供的由制造厂标明的安时电量.

　　10.小时率(hour rate):以恒定电流放电至设定的终止电压的时间率，一般以小时作为单位来体现电池的容量.

　　11.实际容量(actual capacity):蓄电池实际拥有按一定小时率放电的容量,表示为Ah.

　　12.涓流式连续补充电(trickle charge):为弥补蓄电池的自放电，在脱离负载的状态下，不停地以微小电流充电.

　　13.浮充充电(floating charge):蓄电池和负载并联接到整流充电器上，由充电器不断的向蓄电池以一定的电压保持充电状态的充电方式,在停电或负载发生变动时，电池能够直接不间断向负载提供电力.

　　14.定电压充电(constant voltage charge):保持端子间电压恒定的充电方式.

　　15.定电流充电(constant current charge):用恒定的电流充电的方式.

　　16.备用式(stand-by use):一直处于充电状态的浮充充电和涓流式连续充电，备应急使用.

　　17.内阻(internal resistance):蓄电池内部电解液和极群组电阻的总和.

　　18.放电终止电压(cut-off voltage of discharge):根据放电电流大小和电池类别不同而设定的放电到理论上应停止放电时的端子电压.

　　19.容量保存性能(capacity conservation performance):蓄电池完全充电后，在一定条件下以开路状态放置一段时间仍然保有的容量.

　　20.内短路(internal short-circuit):在单个电池内部的极群里,正负极板之间短路的现象.

　　UPS电池*品牌

　　日本松下电池

　　中国易事特电池

　　中国雄韬电池

　　德国阳光电池

　　中国海志电池

　　UPS电池*类型及特点

　　目前市场上已经有不同类型的UPS，按UPS的工作方式可分为后备式、在双变换在线式、在线互动式三大类。

　　1、备式UPS电源

　　它是静止式UPS的*初形式，应用广泛，技术成熟，一般只用小 功率 范围，电路简单，价格低廉。这种UPS对电压的频率不稳、波形畸变以及从 电网 侵入的干扰等**影响基本上没有任何改善。

　　其工作性能特点：1) 市电利用率高，可达96%。2) 输出能力强，对负载电流波峰因数、浪涌系数、输出功率因数、过载等没有严格的限制。3)输出转换 开关 受切换电流能力和动作时间限制。4)输入功率因数和输入电流谐波取决于负载性质。

　　2、在线互动式UPS电源

　　也称为3端口式UPS电源，使用的是工频变压器。从能量传递的角度来考虑，其变压器在3个能量流动的端口;端口1连接市电输入，端口2通过双向变换器与蓄电池相连，端口3输出，市电供电时，交流电经端口1流入变压器，在稳压电路的控制下选择合适的变压器抽头拉入，同时在端口2的双向变换器的作用下借助蓄电池的能量转换共同调节端口3上的输出电压，以此来达到比较好的稳压效果。当市电掉电时，蓄电池通过双向变换器经端口2给变压器供电，维持端口3上的交流输出。在线动式UPS电源在变压器抽头切换的过程中，双向变换器作为逆变器方式工作，蓄电池供电，因此能实现输出电压的不间断。

　　其工作性能特点： 1) 市电利用率高，可达98%。2)输出能力强，对负载电流波峰因数、浪涌系数、输出功率因数、过载等没有严格的限制。3)输入功率因数和输入电流谐波取决于负载性质。4) 变换器直接接在输出端，并处于热备份状态。对输出电压尖峰干扰有抑制作用。5)输入开关存在断开时间，致使UPS输出仍有转换时间，但比后备式小得多。 6) 变换器同时具有充电功能，且其充 电能 力很强。7) 如在输入开关与自动稳压器之间串接一 电感 ，当市电掉电时，逆变器可立即向负载供电，可避免输入开关未断开时，逆变器反馈到电网而出现短路的危险。

　　3、双变换在线式UPS电源

　　它是属于串联功率传输方式。当市电存在时，实现AC->DC转换功能，一方面向DC->AC逆变器提供能量，同时还向蓄电池充电。该整流器多为 可控硅 整流器，但也有 IGBT - PWM - DSP 高频变换新一代整流器。当逆变时，完成DC->AC转换功能，向输出端提供高质量电能，无论由市电供电或转向电池供电，其转换时间为零。当逆变器过载或发生故障时，逆变器停止输出，静态开关自动转换，由市电直接向负载供电。静态开关为智能型大功率无触点开关。

　　其工作性能特点：1)不管有无市电供应，负载的全部功率都由逆变器提供，保证高质量的电力输出。2)由于全部负载功率都由逆变器提供，因而UPS的输出能力不理想，对负载提出限制条件，如负载流峰值因数，过载能力，输出功率因数等。3)对可控整流器还存在输入功率因数低，无功损耗大，输入谐波电流对电网产生极大的，当然，若使用IGBT-PWM-DSP整流技术成功率因数校正技术，可把输入功率因数提高到接近1。

　　4、双逆变电压补偿在线式UPS电源

　　此项技术是近些年提出来的，主要是把交流稳压技术中的电压补偿原理(delta变换)应用到UPS的主电路中，产生一种新的UPS电路结构型式，它属于串并联功率传输。

　　其工作性能特点：1)逆变器(II)监视输出端，并与逆变器(I)参与主电路电压的调整，可向负载提供高质量的电能。2)市电掉电时，输出电压不受影响，没有转换时间;当负载电流发生畸变时，由逆变器(II)调整补偿，因而是在线工作方式。3)当市电存在时，逆变器(I)与(II)只对输入电压与输出电压的差值进行调整与补偿，逆变器只承担*大输出功率的20%，因而功率余*大。过载能力强。4)逆变器(I)同时完成对输入端的功率因数校正功能。输入功率因数可达到0.99，输入谐波电流<3%。5)在市电存在时，由于两个逆变器承担的*大功率仅为输出功率的1/5，因此整机效率可达到96%。6)在市电存在时，逆变器(II)功率强度仅为额定值的1/5，因此功率器件的可靠性必然大大幅度提高。7)由于具有输入功率因数补偿，因而有节能效果。

　　UPS电池*选购方法

　　蓄电池的好坏判断有专用的蓄电池测量仪,但是一般的用户很少有这种仪器,都只有一只万用表.下面几点维修中判断蓄电池好坏的几点总结,以供参考.

　　1、从外观判断：观察外观有无变形、凸出、漏液、破裂炸开、烧焦、螺丝连接处有无氧化物渗出等。

　　2、 带载测量：若外观无异常，UPS工作于电池模式下，带一定量的负载，若放电时间明显短于正常放电时间，充电8小时以后，乃不能恢复正常的备用时间，判定电池老化。

　　3、 用万用表测量：

　　A 、电池放电模式下测量：测量电池组中各个电池端电压，若其中一个或多个电池端电压显明高于或低于标称电压(标称电压12V/节)，判断电池老化。

　　B 、 市电模式下测量：电池组中各个电池端的充电电压，若其中一个或多个电池的充电电压显明高于或低于其他电压，判定电池老化。

　　C、 测电池组的总电压：电池组总电压明显低于标称值(以C1K电池组标称值是36V为例)，充电8小时后乃不能恢复到正常值，即使恢复到正常值，放电时间达不到正常放电时间，判定电池老化。

　　D、电池开机测量：UPS不开机，也不要接市电，先用万用表测量电池组总电压，以C1K为例，此时电压可能在36V-40V之间，属于正常值，表笔不要离开，一直盯住万用表的指示，然后接开机键，若此时电池总电压马上降至30V以下乃至十几伏，UPS马上自动关机，关机后电压立即恢复到原有值。判定电池老化。

　　UPS电池*安装指南

　　安装蓄电池时，请务必遵守以下事项：

　　1.1不要在密封空间或火的附近安装蓄电池，否则有引发爆炸及火灾的危险。

　　1.2不要用乙烯薄膜类有可能引发静电的东西盖住蓄电池，产生静电时有时会引起爆炸。

　　1.3不要在有可能进水的地方安装蓄电池，否则有发生触电、火灾的危险。

　　1.4请不要在超过-40 °C~60 °C环境下安装蓄电池。

　　1.5不要在有粉尘的地方使用蓄电池，否则有可能造成蓄电池短路。

　　1.6将蓄电池放进箱内使用时，要注意空气流通。

　　1.7不要有粘性或标贴类物体压住上盖，因上盖下面有排气阀，电池内产生的气体将不能逸出。

　　1. 8并联的个数——浮充电时，插接式端子电池*多只能关联三列，螺栓紧固式端子没有特别限制，但并联数量小可靠性增加。另外，并联接线时，有必要考虑使各列之间接线导体和接触电阻等同，为使各列充放电电池保持均衡，实际使用上请不要超过三列。

　　1.9同时使用容量不同、新旧不同，厂家不同的电池时，由于其特性值不同有可能使蓄电池和机器受到损坏，所以请避免使用。

　　UPS电池*保管方法

　　1.保管时请注意温度不要超过-20℃～+40℃范围

　　2.保管电池时必须使电池在完全充电状态下进行保管。由于在运输途中或保存期内因自放电会损失一

　　部分容量，使用时请补充电。

　　3.长期保管时，为弥补保管期间的自放电， 请进行补充电。

　　在超过40C条件下保管时，对电池寿命有很坏影响，请避免!

　　4.请在干燥低温，通风良好的地方进行保管。

　　UPS电池

　　5.如在保管或转移过程中电池包装不慎被水淋湿，应立即除掉包装纸箱，以避免被水打湿的纸箱成为

　　导体造成电池放电或烧坏正极端子。

　　UPS电池*维护方法

　　随着电脑的日益普及，电脑的保护神UPS也得到了广泛的应用。UPS是使用简单但又容易损坏的设备。科学的使用和维护将会延长UPS的寿命。

　　1)尽量不接电感性负载。因为电感性负载的启动电流往往会超过额定电流的3-4倍，这样就会引起UPS的瞬时 超载。影响UPS的寿命。电感性负载包括夏天常用的电风扇、冰箱等。

　　2)不宜满载或过度轻载。不要按照UPS的额定功率去使用它，不要认为空着的接口不应该闲着而连接其他电器。长期满载状态将直接影响UPS的使命。

　　3)保护好蓄电池，UPS的一个非常重要的组成部分就是蓄电池。目前，多数中不型的UPS都采用无需维护的密封式铅酸蓄电池。虽然表面上它不需要维护，但照顾不周，同样会出毛病，何况这种电池还很贵，要求在0-30环境中工作。

　　4)定期维护。通常，半年应该给UPS 测量 一下电池的端电压。如果电压超过1V就应该使用均衡的恒压限流(0.5A)充电。若不奏效，只能换新电池。如果当地长期不停电，必须定期(一般为三个月)人为中断供电，使UPS带负载放电。

　　5)注意防雷击。一定要注意保证UPS的有效屏蔽和接地保护。

　　6)定期对电池进行检查，如发现有灰尘等外观污染情况时，请用水或温水浸湿的布片进行清扫。不要用汽油、香蕉水等有机溶剂或油类进行清洗，另外请避免使用化纤布。

　　7).浮充时，电池充电过程中总电压或指示盘上电压表的指标值偏离下表所示基准值时(±0.05V/单格)应调查原因并作处理。