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如何選擇長延時UPS與蓄電池的配置

日期: 2021-03-24
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1) UPS蓄電池選擇

 

? ? ? ?(1)電池容量與放電率的關系。蓄電池的容量是指它的蓄電能力,它是充足了電的蓄電池放電測試至規(guī)定的終止電壓的電量。標準YD1T799-2002規(guī)定,2V,6V,12V密封鉛酸蓄電池的額定容量均為標準溫度下(25℃)10小時放電率(I=0.1C10A)的容量。該標準明確指出6V, 12V蓄電池的容量以10小時放電率為基準。但是老的行業(yè)慣例及目前絕大部分廠家對于2V電池,是以10小時放電率(I=0.1 C,oA)來定義容量,而對于6V和12V電池,則以20小時放電率(I=0.0C20A)的容量。

 

? ? ? ?放電率與容量的關系:蓄電池放出的容量隨放電電流的增大而減少。高放電過程使極板表面的有效物質(zhì)發(fā)生強制性的變化,生成的硫酸鉛很容易堵塞極板上的小孔,極板深層的有效物質(zhì)就沒有參加化學反應。這樣蓄電池的內(nèi)阻增大,電壓下降就快,使電池不能放出全部的容量。

 

? ? ? ?10小時放電率放出容量為100 %, 20小時放電率放出容量為105%, 3小時放電率放出容量為75%, lh放電率放出容量為52%。放電電流與容量的關系可由下式?jīng)Q定:

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? ? ? ?上式意味著以10小時放電率定義容量的蓄電池比以20小時放電率定義容量的蓄電池容量更足一些。在其他條件相同時,前者的成本更高些。

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? ? ? ?上式適應電解液溫度為一15℃一35℃的情況,若溫度低于一15℃,則容量減少更為顯著;當溫度超過35℃時,則容量反而減少。

 

? ? ? ?特別對于室外型UPS用的蓄電池.如果需要盡可能充分利用蓄電池的容量,須改善電池的外殼溫度。

 

? ? ? ?(3) 電解液數(shù)量和濃度與容量的關系。適當增加電解液數(shù)量和提高電解液的濃度,可以增加電池的容量,但須在允許范圍,否則會加速極板的腐蝕,縮短電池的壽命。

 

? ? ? ?(4) 極板面積與容量的關系。對于一定厚度的極板,面積越大,參加反應的有效物質(zhì)越多,電池的容量越大。

 

? ? ? ?(5) 欠充電與容量的關系。幾次欠充電后,極板深層的硫酸鉛不能還原,負極板將硫化,極板的有效物質(zhì)減少則電池容量減少,所以電池不能長期處于欠充電狀態(tài)。對于配置電池容量較大的長延時UPS,特別在停電比較頻繁的地方使用,充電器的容足須足夠。

 

? ? ? ?2) UPS設備選擇

 

? ? ? ?UPS由許多部分構(gòu)成,如UPS主機、充電器、電池、開關、電池柜(架)。各個部分選擇不當,都有可能增加長延時系統(tǒng)的故障概率。以下幾方面內(nèi)容應重點考慮:

 

? ? ? ?(1) 應選在線式UPS。在線式UPS其逆變器可以長時間工作,功率器件的容量和散熱在產(chǎn)品設計時有充分的。后備式、三端口式的UPS逆變器長時間工作能力較差,其原因是在產(chǎn)品設計時只考慮UPS短時間的后備工作狀態(tài),無論是功率器件還是散熱器都是低標準的,不宜作為長延時UPS主機選擇。英國CHLORIDEUPS的SYNTHESIS系列為在線式UPS。

 

? ? ? ?(2) 大功率UPS采用超長時間后備電池供電弊大于利。有些用戶選擇UPS時只追求后備供電時間,要求4h, 8h甚至十幾小時,卻忽略了整個電源系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性。這是因為:

 

? ? ? ?a.大功率UPS一旦后備時間超長,要使用上百只電池供電形成多組電池的串聯(lián)和并聯(lián)使用,每只電池對整個系統(tǒng)而言均為一個故障單元,一旦一只電池損壞,一組電池很快損壞。時間越長,故障單元越多,系統(tǒng)可靠性降低。據(jù)統(tǒng)計UPS系統(tǒng)的故障80%來自電池。

 

? ? ? ?b.后備時間越長,購買電池所用資金比例越大。以60kVAUPS為例,8h電池所用資金是整套設備的50%a,而電池是易耗品,3一5a須更換,造成資金浪費。

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