蓄电池测试标准VIP

UPS 蓄电池维护与测试蓄电池维护与测试 UPS 蓄电池在 UPS 电源设备中占有十分重要的地位.目前，中小型 UPS 电 源中广泛使用的免维护密封式铅酸蓄电池，占据 UPS 电源总成本的 1/41/2 之多。不仅如此，实际维修也表明，约有 50%以上的 UPS 电源故障与 UPS 蓄电 池有关。无论作为 UPS 故障的起因还是结果，UPS 蓄电池的失效都会直接表现 为内阻增大、端电压不够、容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。 因此， 在使用和维修 UPS 电源时， 正确认识 UPS 蓄电池、 科学使用 UPS 蓄电池、 掌握测试和挑选 UPS 蓄电池的方法就显得尤其重要(为说明问题方便，UPS 蓄 电池简称为电池。) 一、一、UPS 蓄电池的主要技术指标蓄电池的主要技术指标 在衡量 UPS 电池的指标中， 电池的额定电压和额定容量是两个最常用的 技术指标。例如，日本汤浅 NP612 型蓄电池的额定电压为 12V，额定容量是 6Ah/20h；德国阳光 A406/165 型蓄电池的额定电压为 6V，额定容量是 165Ah/20h。 电池的容量是指充足电的电池放电到终止电压时输出的电量。 在恒流放 电的情况下，容量 Q=It 式中 Q电池放出的电量，Ah； I放电电流，A； t放电时间，h。 所谓终止电压指电池低于这一规定的电压时， 电池就无法正常工作的电 压。换言之，电池在低于终止电压的情况下继续放电使用，可能会造成电池永 久性损坏。电池的额定容量或标称容量用字母 C 表示。例如，额定容量为 6Ah 的电池，C=6Ah；额定容量为 24Ah 的电池，C=24Ah。 容量的概念实质是电池能量转化的表示方式。例如，考虑到电池的端电 压 E=12V 在实际使用时保持近乎不变的事实及输出能量表达式 W(t)=IVt=IEt， 因此，6Ah 从能量效果的角度，可理解为 NP612 型蓄电池在保持端电压不变 的情况下释放能量，若以 6A 电流放电可释放 1h 或以 1A 的电流放电 6h。 二、蓄电池放电容量测试标准二、蓄电池放电容量测试标准 根据蓄电池厂商及蓄电池行业标准， 规定统一的放电时间， 称为放电制。 利用给出的放电制就能通过额定的容量求出放电电流。 放电电流(A)=电池的额 定容量(Ah)/放电制时间(h) 为了对容量不同的电池进行比较，放电电流不用绝对值(安培)表示，而 用额定容量 C 与放电制时间的比来表示，称作放电速率或放电倍率。20h 制的 放电速率就是 C/20=0.05C，单位为 A。 因此，上述 NP612 型电池的容 量指标 6Ah 是在 20h 制的放电速率， 即 0.05C 放电速率下测定的。 对于 NP612 型电池，0.05C 等于 0.3A 的电流。 另外，根据通信设备用阀控密封铅酸蓄电池行业标准 YD/T7992002 中 规定，对于 2V 电池，每三年应进行一次容量测试放电，放出额定容量的 80； 对于 12V 电池应每年进行一次容量测试放电，放出额定容量的 80。详细记 录放电过程中各单体电压和电池组总电压，进行分析，及时更换容量较差的单 体电池。 根据中华人民共和国电力行业标准 电力系统用蓄电池直流电源装置运行 与维护技术规程 DL/T 724- 2000 规定，阀控蓄电池组容量试验 阀控蓄电池组的恒流限压充电电流和恒流放电电流均为 I10，客定电压 为 2V 的蓄电池，放电终止电压为 1.8V；客定电压为 6V 的组合式电池，放电 终止电压为 5.25V；额定电压为 12V 的组合蓄电池，放电终止电压为 10.5V。 只要其中一个蓄电池放到了终止电压，应停止放电。在三次充放电循环之内， 若达不到额定容量值的 100%，此组蓄电池为不合格。 三、科学使用三、科学使用 UPS 蓄电池蓄电池 科学使用 UPS 电池就是要明确电池的正确使用方法，延长电池的寿命， 使之发挥最大的作用。 1控制好充电电压，防止过压充电 对于端电压为 12V 的电池，正常的浮充电压在 13.513.8V 之间。浮充 电压过低，电池充不满，浮充电压过高，会造成过压充电。当浮充电压超过 14V 时，即认为是过压充电。过压充电会导致电解液中的水被分离成氢和氧气 而溢出，使电池的寿命缩短。 2控制好充电电流，防止过流充电 理想的充电电流应采用分阶 段定流充电的方式，即在充电初期采用较大的电流，充电一定时间后，改为较 小的电流，至充电末期改用更小的电流。充电电流的设计一般为 0.1C，当充 电电流超过 0.3C 时可认为是过流充电。过流充电会导致电池极板弯曲，活性 物质脱落，使电池损坏。 3防止 UPS 电池过流放电 电池实际放出的容量与放电电流有关。 放电电流越大， 电池的效率越低。 例如，12V/24Ah 的电池当放电电流为 0.4C 时，放电至终止电压的时间是 1 小 时 50 分，实际输出容量 17.6Ah，效率为 73.3%。当放电电流为 7C 时，放电至 终止电压的时间仅为 20s，实际输出容量 0.93Ah，效率为 3.9%。所以应避免 大电流放电，提高电池的效率。一般电路设计和用户选择负载，都要保护 UPS 电池逆变放电电流不超过 2C。 4防止 UPS 电池深度放电 尽管小电流放电，能提高电池的效率， 但是当用极小电流(小于 0.05C)长时间放电时，将导致电池实际放出容量超过 其额定容量，从而造成电池严重的深度放电。按厂家的数据，当电池放电深度 为 100%时，电池实际使用寿命约为 200250 次充放电循环；放电深度为 50% 时，约为 500600 次充放电循环。因此，在使用 UPS 时，既要避免重载过流 放电，又要避免长时间轻载逆变造成电池深度放电。 5定期操作 UPS 市电长期不停的地区，用户要每隔一定时间，例如 3 个月，人为关断 UPS 交流输入，使用 UPS 电池逆变供电。这种定期的实验操作，有助于延长电 池寿命。一般正常使用的 UPS，其电池寿命不超过 5 年。 四、维护四、维护 UPS 电池的技巧与方法电池的技巧与方法 UPS 电池一般为免维护蓄电池，但在有些情况下维护 UPS 电池是十分必 要的，且有实际意义。 1欠压电池的充电技巧 有些 UPS 电池欠压是由于 UPS 逆变器末级驱动电路损坏， 造成电池放电 所致。若在修好电路故障后，及时将电池接入原电路充电，仍然会使电池复好 如初。 问题在于， 欠压的电池无法使 UPS 启动成功， 即切换到市电(充电)状态。 此时，可用如下办法解决： (1)先用好的电池将 UPS 启动到市电状态后，再撤掉好电池换上待充电 的欠压电池。注意：调换电池时，要求 UPS 空载运行。一般 UPS 进入市电状态 后，只要保持输入市电正常，撤掉电池不会影响市电供电状态。 (2)将欠压的电池先充电到 10.5V 以上， 再接入原 UPS 电路， 便可使 UPS 成功启动。给欠压的电池充电，可利用微机电源中的+12V 电源给电池直接充 电。充电中注意观察充电电流，根据测出的实际充电电流，以确定是否加限流 电阻。 2电池的活化处理 活化处理是指对电池的均衡充电。 下列几种情况都会导致电池的内阻增 大、端电压太低或容量减小，这些电池需要通过均衡充电来恢复其原有的性能 指标。 (1)长时间放置不用，超过静态存储时间的电池。常温环境，一般 UPS 电池的静态存储时间为 9 个月。当温度为 3140时，静态存储时间为 5 个 月。 (2)放电后未能及时充电的电池。 (3)长期工作于浮充状态(即 UPS 长期工作于市电状态)并超过静态存储 时间。 (4)不慎放电，将电池端电压放至低于终止电压。 均衡充电电流 一般选 0.3C 或略小于 0.3C。额定电压为 12V 的电池，均衡充电电压一般选 14.5V。没有专用充电器的用户，可参考上述数据搭接出复活旧电池所需的电 路。 五、单体检测整组放电仪五、单体检测整组放电仪 SZNGY400- 20 指标指标 SZNGY400- 20 满足 400V 蓄电池组的容量测试， 其最大恒流放电电流为 20A， 根据实际情况，西北空管局 UPS 电源机房使用的是标称为 12V100Ah C20 和 6V200Ah C20 的阀控蓄电池，依据以上蓄电池测试标准，12V100Ah C20