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怎样正确地使用和维护好电池?降低UPS电源总故障率是关键!

来源:宝鄂实业    2019-04-28 09:29    点击量:

使用电容器的方法具有很高的成本效益,但有个缺点就是平均的平衡电流被限制在50mA以下。使用电感方法则不存在此限制,并且在此情况下,很容易便达到1A或以上的平衡电流。

 

用主动平衡法实现快速和几乎无损耗的电荷传送

 

主动平衡是通过并联电感和需获取电荷的电池来实现的。此结果导致线圈中的电流持续增加。

 

一旦线圈已经从通过晶体管放电的电池单元中去耦,电感中储存的能量可通过一个二极管对邻近电池充电。因而电荷可以在两个单独的电池单元之间来回地移动,实现极高效率并且几乎无损耗。此方法具有某些决定性的优点:

 

*平衡电流可能达到1A或以上

 

*平衡在本质上是无损耗的

 

*平衡极其快速

 

*增加了效率和电池容量

 

*增加了汽车的行驶距离

 

相比所提到的其它方法,使用电感实施主动平衡并不算是低成本的方法,因为当中使用了成本相对较高的电感元件。然而,这并不完全是个问题。现代高性能电池目前的成本接近10,000美元。而使用电感平衡方法,即使只获得了额外的10%容量,也代表了1,000美元的价值--此金额可以用于购买大数量的电感器件。

 

锂离子电池基于安全的原因,必须监控单个电池单元,因为过载会发生燃烧,在极端情况下甚至会发生爆炸。与过压、欠压和温度监控一样,精确的充电条件测定等附加功能也是需要的。在半导体市场上已提供能实现所有这些功能与不同的平衡方法的元件。使用先进的主动电池单元平衡解决方案(如爱特梅尔ATA6870电池管理电路)每一个电池单元都有单独的电子监控,以便提供如充电状态测定、主动/被动平衡或过压、欠压和温度监控等功能。
 

在线式UPS电源,因为它的电路设计合理,驱动功率元件容量所取的余量大,因而电源电路故障率很低,相比之下,由电池组所引发的故障率上升至60%以上。可见,正确地使用和维护好电池是延长电池组寿命、降低UPS电源总故障率的关键因素之一。

 

1、定期检查

 

定期检查各单元电池的端电压和内阻。对12V单元电池来说,在检查中如果发现各单元电池间的端电压差超过0.4V以上或电他的内阻超过80mΩ以上时,应该对各单元电池进行均衡充电,以恢复电池的内阻和消除各单元电池之间的端电压不平衡。均衡充电时充电电压取13.5~13.8V即可。经过良好均衡充电处理的电池绝大多数都可将其内阻恢复到30mΩ以下。

 

UPS电源在运行过程中,由于各单元电池特性随时间变化而产生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS电源内部的充电回路来消除的,所以对这种特性已发生明显不均衡性的电池组,若不及时采取脱机均充处理的话,其不均衡度就会越来越严重。

 

2、重新浮充

 

UPS电源停机10天以上,在重新开机之前,应在不加负载的条件下启动UPS电源以利用机内的充电回路重新对蓄电池浮充10~12h以上再带载运行。UPS电源长期处于浮充状态而没有放电过程,相当于处在“储存待用”状态。如果这种状态持续的时间过长,造成蓄电池因“储存过久”而失效报废,它主要表现为电池内阻增大,严重时内阻可达几Ω。

 

我们发现:在室温20℃下,存储1个月后,电池可供使用的容量为其额定值的97%左右,如果储存6个月不用,它的可使用容量变为额定容量的80%。如果储存温度升高,它的可使用容量还会降低。因此建议用户最好每隔20°C个月有意地拔掉市电输入,让UPS电源工作于由蓄电池向逆变器提供能量的状态。但这种操作不宜时间过长,在负载为额定输出的30%左右时,约放电10min即可。

 

3、减少深度放电

 

电池的使用寿命与它被放电的深度密切相关。UPS电源所带的负载越轻,市电供电中断时,蓄电他的可供使用容量与其额定容量的比值越大,在此情况下,当UPS电源因电池电压过低而自动关机时电池被放电的深度就比较深。

 

实际过程如何减少电池被深度放电的事情发生呢?方法很简单:当UPS电源处于市电供电中断,改由蓄电池向逆变器供电状态时,绝大多数UPS电源都会以间隙4s左右响一次的周期性报警声,通知用户现在是由电池提供能量。当听到报警声变急促时,就说明电源已处于深度放电,应立即进行应急处理,关闭UPS电源。不是迫不得以,一般不要让UPS电源一直工作到因电池电压过低而自动关机才结束。

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