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UPS蓄电池的寿命和UPS电源的可靠性关联分析(2)

     UPS容量一定时,设计时应尽可能让电池电压最低,这样UPS电池寿命就越长,对于电池电压一定时,应选择数量少电压高原电池串联的电池,不要选择数量多电压低的原电池串联的电池。有些厂家UPS的电池电压比较高,这是因为容量一定时, 电压越高,电流就越小,就可选用较细的导线和功率较小的半导体, 从而降低UPS成本。容量1KVA左右的UPS的电池电压一般为24 ̄96V。这种容量等级的APC UPS 如Smart-UPS 1250电池电压选择了最低的24V。

      APC UPS较低的电池电压相对延长了电池寿命,APC UPS电池寿命为3 ̄5年,而有些UPS的电池典型寿命只有1年!在UPS十年的使用期里,更换电池的成本比UPS本身售价高出两倍!虽然这类UPS设计比较容易,成本也较低, 但“潜在的”更换电池则成本很高。

      电池纹波电流影响电池可靠性

      理想情况下,为了延长UPS电池寿命, 应让电池总保持在“浮”充电或恒压充状态。这种状态下充满电的电池会吸收很小的充电器电流,它称为“浮”或“自放电”电流。尽管电池厂商如此推荐,有些 UPS的设计(很多在线式) 使电池承受一些额外的小电流,称为纹波电流。纹波电流是当电池连续地向逆变器供电时产生的,因为据能量守恒原理,逆变器必须有输入直流电才能产生交流输出。这样电池形成了小充放电周期,充放电电流的频率是UPS输出频率(50或60Hz)的两倍。

      普通后备式、APC在线互动式或后备/铁磁式UPS不会有纹波电流,其它设计的UPS会产生大小不等的纹波电流,这取决于具体的设计方法。只要检查一下UPS的结构图就能知道该UPS能否产生纹波电流。

     如果在线式UPS的电池在充电器和逆变器之间,那么电池就会有纹波电流,这是普通的“双变换”UPS。

      如果用截止二极管、继电器、变换器或整流器把电池与逆变器隔离开,那么电池就不会有纹波电流。当然这种设计的UPS不总是一直“在线”,所以这种UPS被称为“混合后备/在线式”UPS。

总结

      电池是UPS系统中最不可靠的部分,但是UPS设计得好坏直接影响到电池的可靠性。让电池一直保持充电状态(即使UPS停机)能延长电池的寿命, 尽量避免选用电池电压高的UPS。有的UPS设计会使电池产生纹波电流,造成电池不必要的过热。大多数UPS使用的电池都差不多,但UPS设计不同会大大影响电池的寿命。