蓄电池充放电特性
免维护蓄电池具有自放电效应。从生产制造车间到用户使用,大约要延误数月的时间。以铅酸蓄电池为例,在30℃的环境温度下贮藏8个月,蓄电池的残存容量仅为出厂时的一半,因此对于新购买的和UPS配套的蓄电池,一般要进行一次较长时间的充电,这叫做初充电。蓄电池的初充电电流大小应按0.1C来充电,蓄电池在放电终了后可进行再充电,这叫正常充电。目前在UPS中普遍采用两种充电方式:浮充和脉充。所谓浮充电是指整流器的输出和蓄电池并联工作,并同时向负载供电,实际上此时整流器提供的电流分两路,一路送给负载,另一路送给蓄电池,以补充蓄电池自身内部损耗,浮充充电工作方式接线简单,对改善UPS输出瞬态响应特性有好处。脉冲充电的特点是充电电流随蓄电池容量而变化,用这种方式充电,可以缩短充电时间。
1.充电电压
由于UPS蓄电池属于备用工作方式,市电正常情况下处于充电状态,只有停电时才会放电。为延长蓄电池的使用寿命,UPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制,蓄电池充满后即转为浮充状态。
对于端电压为12V的蓄电池,正常的浮充电压在13.5~13.8V之间。浮充电压过低,蓄电池充不满,浮充电压过高,会造成过电压充电。当浮充电压超过14V时,即认为是过电压充电。严禁对蓄电池组过电压充电,因为过电压充电会造成蓄电池中的电解液所含的水被电解成氢和氧而逸出,使电解液浓度增大,导致蓄电池寿命缩短,甚至损坏。
2.充电电流
蓄电池充电电流一般以C来表示,C的实际值和蓄电池容量有关。举例来讲,如果是100Ah的蓄电池:C为100A。铅酸免维护蓄电池的充电电流为0.1C左右,充电电流决不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响蓄电池的使用寿命。
应急照明系统;
电子仪器;
铁路、船舶;
邮电通信;
电子系统;
电话交换机;
电器设备、医疗设备及仪器仪表;
无线电通讯系统;
办公自动化系统;
计算机不间断电源;
输变电站、开关控制和事故照明;
便携式电器及采矿系统;
消防、安全及报警检测;
交通及航标信号灯、汽车电池及船用启动。
理想的充电电流应采用分阶段定流充电方式,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时可认为是过电流充电。避免用快速充电器充电,否则会使蓄电池处于“瞬时过电流充电”和“瞬时过电压充电”状态,造成蓄电池可供使用电量下降甚至损坏蓄电池。过电流充电会导致蓄电池极板弯曲,活性物质脱落,造成蓄电池供电容量下降,严重时会损坏蓄电池。
由此可以看出仅检测电压是完全不够的,并且还容易误导用户,将坏电池作为好电池来使用,这种危害相当大。 那么有无好的办法能够更加有效地监测蓄电池的状态,并且能够在蓄电池性能下降到一定程度的时候给出预警信号,使我们能够在蓄电池失效之前将电池更换或专门维护,从而避免灾难性的断电情况的发生呢?答案是肯定的,通过测量蓄电池的内部电阻的状态可以有效地预测蓄电池的劣化程度,也就是能够准确的监测蓄电池的健康状态SOH
放电状态与内部阻抗
内部阻抗会因放电量增加而加大,尤其放电终止时,阻抗大。主要因为放电的进行使得极板内产生电流的不良导体─硫酸铅,及电解液比重的下降,都导致内部阻抗增强,故放电后,务必马上充电,若任其持续放电状态,则硫酸铅形成稳定的白色结晶后(即硫化现象),即使充电,极板的活性物质也无法恢复原状,这将缩短电瓶的使用年限。
放电中的温度
当电池过度放电,内部阻抗即显着增加,因此蓄电池温度也会上升。放电时的温度高,会提高充电完成时温度。因此,将放电终了时的温度控制在40℃以下为理想。