通过对UPS电源维护中各种故障的统计,可以得出结论,超过50%的总故障是由电池相关问题引起的。同时,在线式UPS电源由于其电路设计合理,驱动电源元件容量的余量大,故障率较低。然而,电池组导致的故障率增加到60%以上。由此可见,正确使用和维护电池是延长电池组寿命、降低UPS电源整体故障率的关键因素之一。
一、定期检查UPS电池:
定期检查各电池单元的端电压和内阻。对于12V电池单元,如果每个电池单元的端子之间的电压差超过0.4V或其内阻超过80mΩ,则应对电池单元进行平衡和充电,以恢复其内阻并消除每个电池单元之间的电压不平衡。平衡充电时的充电电压可设置为13.5-13.8V。经过良好的平衡充电后,大多数电池的内阻可以恢复到30mΩ以下。
在运行过程中,由于电池单元的特性随时间变化而产生的上述不平衡无法通过UPS电源的内部充电电路消除。因此,对于特性明显不平衡的电池组,如果不能及时进行离线均衡,随着时间的推移,不平衡会变得更加严重。
二、重新浮动充电:
如果UPS电源已关闭超过10天,则应在空载的情况下重新启动,利用内部充电电路为电池充电10至12小时,然后再加载。
将UPS电源保持在恒定的浮充状态而不进行任何放电过程,相当于处于“存储待机”状态。如果这种状态持续时间过长,可能会导致电池因“过度存放”而出现故障。这主要表现为内阻增加,严重时可达数欧姆。
三、减少UPS电源中的深度放电:
电池的寿命与其放电深度密切相关。UPS电源的负载越轻,当主电源中断时,电池的可用容量与其额定容量的比值就越大。在这种情况下,当UPS电源因电池电压低而自动关机时,放电深度比较深。
如何在实践中减少电池的深度放电?解决方法很简单:当UPS电源因市电中断而使用电池供电时,大多数UPS系统会周期性发出警报声,持续约4秒,通知用户当前由电池供电。当报警声变得紧急时,表示深度放电情况,应立即采取措施关闭UPS电源。如果没有必要,一般不建议让UPS电源继续工作,直到它因电池电压低而自动关闭。
四、保证UPS电源的环境温度:
UPS电源的可用容量与环境温度密切相关。通常,电池性能参数是在20°C环境温度的标准条件下校准的。当温度低于20°C时,电池的可用容量会减少,而高于20°C的温度可能会略有增加其可用容量。不同制造商和型号的电池受温度影响的程度各不相同。统计数据显示,在-20°C时,电池的可用容量仅为其额定容量的60%左右。因此,温度的影响不容忽视。
此外,为了延长电池组的使用寿命,在选择电池组时必须考虑负载特性(电阻、电感、电容)和尺寸。应避免在负载过轻的情况下长时间运行,以防止可能导致电池丢弃的低放电电流。