風帆蓄電池（中國）有限技術公司

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定期充電放電

UPS電源中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時均已調試到額定值，而放電電流的大小是跟著負載的增大而增加的，運用中應合理調節負載，比方操控微機等電子設備的使用臺數。一般情況下，負載不宜超越UPS額定負載的60%.在這個范圍內，電池的放電電流就不會呈現過度放電。

UPS因長時間與市電相接，在供電質量高、很少出現市電停電的使用環境中，蓄電池會長時間處在浮充電狀態，時間久了就會導致電池化學能與電能彼此轉化的活性下降，加快老化而縮短運用壽命。因而，一般每隔2-3個月應完全放電，放電時間可根據蓄電池的容量和負載大小斷定。全負荷放電完畢后，按規則再充電8小時以上。

利用通訊功能

現在有大多數大中型的UPS都具有與微機通訊和程序控制等可操作功能。在微機上安裝相應的軟件，經過串/并口連接UPS，運轉該程序，就能夠利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數設置、守時設定、自動關機和報警等功能。經過信息查詢，能夠獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息；經過參數設置，能夠設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。經過這些智能化的操作，大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。

及時更換廢/壞電池

中大型UPS電源配備的蓄電池數量一般從8只到80只不等，甚至更多。滿足UPS直流供電需要把單個電池通過電路連接構成電池組。性能和質量的差別，個別電池性能下降、蓄電容量達不到要求而損壞在UPS連續不斷的運行使用中出現使難免的。維護人員應在電池組中某個/些電池出現損壞時對每只電池進行檢查測試，這樣可以排除掉損壞的電池。禁止防酸電池和密封電池、不同規格的電池混合使用，更換新的電池時，應該力求購買同廠家同型號的電池。

鉛酸蓄電池的電性能用下列參數量度：

1、容量

電池容量是指電池儲存電量的數量，以符號C表示。常用的單位為安培小時，簡稱安時（Ah）或毫安時（mAh），電池的容量可以分為額定容量（標稱容量）、實際容量。

（1）實際容量

實際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時間的乘積，單位為Ah。

（2）額定容量

額定容量是電池規定在在25℃環境溫度下，以10小時率電流放電，應該放出限度的電量(Ah)放電率是針對蓄電池放電電流大小，分為時間率和電流率，放電終止電壓。鉛蓄電池以一定的放電率在25℃環境溫度下放電至能再反復充電使用的電壓稱為放電終了電壓，額定容量，固定鉛酸蓄電池規定在25℃環境下，以10小時率電流放電至終了電壓所能達到的額定容量。10小時率額定容量用C10表示。

2、儲存性能

蓄電池在貯存期間，由于電池內存在雜質，如正電性的金屬離子，這些雜質可與負極活性物質組成微電池，發生負極金屬溶解和氫氣的析出。又如溶液中及從正極板柵溶解的雜質，若其標準電極電位介于正極和負極標準電極電位之間，則會被正極氧化，又會被負極還原。所以有害雜質的存在，使正極和負極活性物質逐漸被消耗，而造成電池喪失容量，這種現象稱為自放電。

電池自放電率用單位時間內容量降低的百分數表示：即用電池貯存前（C10’）（C10”）容量差值和貯存時間T（天、月）的容量百分數表示。

3、循環壽命

蓄電池經歷充電和放電，稱為循環（一個周期）。在一定放電條件下，電池工作至某一容量規定值之前，電池所能承受的循環次數，稱為循環壽命，各種蓄電池使用循環次數都有差異，傳統固定型鉛酸電池約為500~600次，起動型鉛酸電池約為300~500次。閥控式密封鉛酸電池循環壽命為1000~1200次。

影響循環壽命的因素一是廠家產品的性能，二是維護工作的質量，固定型鉛電池用壽命，還可以用浮充壽命（年）來衡量，閥控式密封鉛酸電池浮充壽命在10年以上，對于起動型鉛酸蓄電池，按我國機電部頒標準，采用過充電耐久能力及循環耐久能力單元數來表示壽命，而不采用循環次數表示壽命。即過充電單元數應在4以上，循環耐久能力單元數應在3以上。

4、內阻

電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻，極化內阻又包括電化學極化與濃差極化。內阻的存在，使電池放電時的端電壓低于電池電動勢和開路電壓，充電時端電壓高于電動勢和開路電壓。

電池的內阻不是常數，在充放電過程中隨時間不斷變化，因為活性物質的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變，歐姆電阻遵守歐姆定律，極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關系，常隨電流密度的對數增大而線性增大。

5、電池電動勢、開路電壓、工作電

當蓄電池用導體在外部接通時，正極和負極的電化反應自發地進行，倘若電池中電能與化學能轉換達到平衡時，正極的平衡電極電勢與負極平衡電極電勢的差值，便是電池電動勢，它在數值上等于達到穩定值時的開路電壓。

電動勢與單位電量的乘積，表示單位電量所能作的電功，但電池電動熱與開路電壓意義不同：電動勢可依據電池中的反應利用熱力學計算或通過測量計算，有明確的物理意義。后者只在數字上近于電動勢，需視電池的可逆程度而定，電池在開路狀態下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池正極電極電勢與負極電極電勢之差，電池工作電壓是指電池有電流通過（閉路）的端電壓。

在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓，電池在接通負載后，由于歐姆電阻和極化過電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓。

數據中心機房中鉛酸蓄電池的優缺點：

鉛酸蓄電池作為存儲電能的裝置，它具有電動勢能高、充放電可逆性好、使用溫度范圍廣、原材料豐富廉價等特點，獲得了廣泛的應用，盡管鉛酸蓄電池具有這些優點，但是在數據中心里，大規模的鉛酸蓄電池應用也暴露出了其缺點，其重量造成的機房承重問題、維修要求高、相對壽命短、并且還富含毒性。

1、鉛酸蓄電池的優缺點

從150年前只鉛酸蓄電池問世至今，它依然是三首眩的備用能源存儲解決方案，能夠有效地滿足數據中心獨特的供電需求，其經濟特性還沒有其他主流技術可以匹敵，鉛酸蓄電池在數據中心的使用情況不像****車、電動車等，能獲得正常穩定的使用，而是大部分時間處于閑置狀態，鉛酸蓄電池先用直流電源對其充電，將電能轉化為化學能儲存起來，當市電中短時，UPS依靠儲存在蓄電池中的能量維持其逆變器的正常工作，在此期間，鉛酸蓄電池可以提供充足的備份時間，當市電恢復后，蓄電池又進行充電，然后進入等后期，另外，鉛酸蓄電池價格相對較低，是目前成本效益的電能儲存解決方案。

2、鉛酸蓄電池也有一些較為突出的缺點：

（1）高昂的維修費用

目前的UPS產品所使用的蓄電池通常叫做“免維護鉛酸蓄電池”，事實上，它們面年至少需要兩次檢查，以確保它們無腐蝕、工作狀態良好以及單只蓄電池之間連接緊密。

（2）可靠性的不可預見隱患

為了保障蓄電池的可靠性，的途徑是對蓄電池進行監測。然而每次測試蓄電池都會減少其容量并縮短其使用壽命。雖然現代的UPS內置電池測試方案可以減少這種磨損，但是并沒有消除。

（3）更換成本高

密封鉛酸蓄電池的使用壽命一般為4到5年，而UPS的壽命一般是它們的2到3倍，所以在UPS的一個完整生命周期里，數據中心需要把更換電池組的費用也做在初期的預算里。

（4）能量密度低

鉛酸蓄電池質量比較重，體積較大，一臺典型的中型UPS的電池組大約為5到8噸，需要考慮放置位置及承重問題。

（5）電池監測系統

蓄電池容量檢測時，無論是離線方式還是在線方式，都必須設置備用電源作為防范措施，以保證安全，但是，檢測時因為電池組數量多，放電時間長，放電后又要及時進行充電，所需的人力和電能消耗很大，對蓄電池本身也有一定的損耗。在操作過程中，在脫開和鏈接蓄電池及假負載時，由于電位差的村財似的操作帶有危險性。并且檢測過程相當復雜，費用昂貴。

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