风帆蓄电池在UPS的应用和蓄电池的维护

风帆蓄电池

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风帆蓄电池在UPS的应用和蓄电池的维护

风帆蓄电池在UPS的应用和蓄电池的维护

风帆蓄电池在UPS供电系统中的作用和意义
在UPS供电系统中,蓄电池大多采用免维护蓄电池,蓄电池在UPS供电系统中的主要作用就是储存电能,一旦市电中断,由电池放电供给逆变器,由逆变器将电池释放出的直流电转变为正弦交流电,维持UPS的电源输出,确保负载在一定的时间内正常用
在市电正常供电时,电池在整流-充电电路中储存电能,同时对直流电路起到平滑滤波的作用,并在逆变器发生过载时,起到缓器的作用。
而在日常工作中,人们往往片面地认为风帆蓄电池是免维护的而不加重视,然而由于对蓄电池的不合理使用,产生了蓄电池的电解液干涸,热失控,早期容量损失,内部短路等问题,进而严重影响到供电系统的可靠性,有资料表明,蓄电池故障而引起UPS主机故障或工作不正常的比例大约为60%,由此可见,加强对UPS电池的正确使用与维护,对延长蓄电池的使用寿命,降低UPS供电系统故障率,有着越来越重要的意义。
蓄电池的工作原理

UPS直流电源设备常用的蓄电池是铅酸蓄电池,传统的铅酸蓄电池是开口式结构,电池在使用过程中,有氢气和氧气以及酸雾逸出,不仅污染环境还具有危险性,维护时需要加水,加酸,已逐渐被市场淘汰,现在UPS供电系统中蓄电池大多采用阀控式密封铅酸风帆蓄电池,阀控式铅酸蓄电池的主要优点是在充电时正极板上产生的氧气,通过再化合反应在负极板上还原成水,使用时在规定浮充寿命期内不必加水维护,所以又称为免维护铅酸蓄电池,可见,免维护只是与普通蓄电池相比,运行中免去了添加纯水或蒸馏水,调整电解液液面的项目,并非免去一切电池维护工作。
阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理,基本上沿袭于传统的铅酸蓄电池,其正极活性物质是二氧化铅(PbO2),负极活性物质是海绵状铅(Pb),电解液是稀硫酸(H2SO4),其电极反应方程式如下:
PbO2+2H2SO4+Pb≈2PbSO4+2H2O。
两种阀控式密封铅酸蓄电池比较
目前阀控式密封铅酸风帆蓄电池主要有两类,即玻璃纤维隔板阴极吸收式密封铅蓄电池和硅凝胶密封铅蓄电池(如德国的阳光电池)。
两种电池极板相同:正极板栅采用铅钙锡铝四元合金或低锑多元合金,负极板栅采用铅钙锡铝四元合金,并使用紧装配和贫液设计,在电池的上盖中设置了一个单向的安全阀,由于采用无锑的铅钙锡铝四元合金,提高了负极析氢过电位,从而抑制氢气的析出,同时,采用特制安全阀使电池保持一定的内压。
两种电池隔板不同:即分别采用超细玻璃纤维棉(AGM)隔板和硅凝胶二种不同方式来“固定”硫酸电解液,它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的,但给正极析出的氧气到达负极提供的通道是不同的,对AGM密封铅酸蓄电池而言,AGM隔膜中虽然保持了电池的大部分电解液,但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液,正极生成的氧气就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的,对胶体密封铅酸蓄电池而言,风帆蓄电池内的硅凝胶是以SiO2质点作为骨架构成的三维多孔网状结构,它将电解液包藏在里边,电池灌注的硅溶胶变成凝胶后,骨架要进一步收缩,使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间,给正极析出的氧气提供了到达负极的通道。
1.蓄电池的使用注意事项。
2.防止过放电。
3.蓄电池放电到终止电压后,继续放电称为过放电,过放电会严重损害蓄电池,对蓄电池的电气性能及循环寿命极为不利。
4.蓄电池放电到终止电压时内阻较大,电解液浓度非常稀薄特别是极板孔内及表面几乎处于中性,过放电时内阻有发热倾向,体积膨胀,放电电流较大时,明显发热(甚至出现发热变形),这时硫酸铅浓度特别大,存在枝晶体短路的可能性增大,况且此时硫酸铅会结晶成较大颗粒,即形成不可逆硫酸盐化,将进一步增大内阻,充电恢复能力很差,甚至无法修复,风帆蓄电池使用时应防止过放电,采取“欠压保护”是很有效的措施,另外,由于电动车“欠压保护”是由控制器控制的,但控制器以外的其他一些设备如电压表,指示灯等耗电电器是由蓄电池直接供电的,其电源的供给一般不受控制器控制,电动车锁(开关)一旦合上就开始用电,虽然电流小,但若长时间放电(1-2周)就会出现过放电,因此,不得长时间开启,不用时应立即关掉。


5.防止过充电。
6.前面已经对过充电进行了阐述,过充电会加大蓄电池的水损失,会加速板栅腐蚀,活性物质软化,会增加蓄电池变形的几率,应尽量避免过充电的发生,选择充电器参数要与蓄电池良好匹配,要充分了解蓄电池在高温季节的运行状况,以及整个使用寿命期间的变化情况,使用时不要将蓄电池置于过热环境中,特别是充电时应远离热源,蓄电池受热后要采取降温措施,待蓄电池温度恢复正常时方可进行充电,蓄电池的安装位置应尽可能保证良好散热,发现过热时应停止充电,应对充电器和风帆蓄电池进行检查,蓄电池放电深度较浅时或环境温度偏高时应缩短充电时间。

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