UPS電源設(shè)備維護(hù)及蓄電池充電電路解析

余益祥　張時東　李建豪

摘 要：UPS主要就是在計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用，其主要的作用就是為電子設(shè)備提供不間斷的交流電力，保障其穩(wěn)定運(yùn)行。UPS電源設(shè)備維護(hù)以及蓄電池充電電路是較為關(guān)鍵的內(nèi)容，了解電源設(shè)備維護(hù)要點(diǎn)，解析蓄電池充電電路可以為UPS的穩(wěn)定應(yīng)用提供參考?；诖耍饕獙PS電源設(shè)備維護(hù)及蓄電池充電電路進(jìn)行了簡單的分析論述。

關(guān)鍵詞：UPS電源設(shè)備 維護(hù) 蓄電池 充電電路 解析

中圖分類號：TN86；TM912 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（c）-0110-02

UPS就是不間斷的系統(tǒng)，是一種含有蓄電池的設(shè)備，基于逆變器為主要能的恒壓、恒頻設(shè)備。在計(jì)算機(jī)以及電力電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用，可以為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供不間斷的電力。

1 UPS電源設(shè)備維護(hù)方式與手段

在應(yīng)用UPS電源中，為了避免啟動過程中負(fù)載產(chǎn)生的損壞問題，就要進(jìn)行UPS供電，保障其處于旁路狀態(tài)，在逐次打開負(fù)載，避免負(fù)載電流影響UPS。在打開電源之前，要確認(rèn)電纜極性的正確性，保障總負(fù)載功率不大于UPS額定功率。在中斷主電源之后，通過電磁組供電自動關(guān)閉，避免應(yīng)用UPS電池組打開電源，因?yàn)檫^度放電而造成的電池?fù)p壞問題。在UPS上要禁止放置強(qiáng)磁性物體。

定期進(jìn)行蓄電池的充電以及放電，在電池出現(xiàn)變形、泄露等問題的時候要及時更換電池組。在進(jìn)行導(dǎo)線連接條以及輸出線的裝載以及裝卸過程要保障各項(xiàng)規(guī)范符合規(guī)定要求，應(yīng)用絕緣工具進(jìn)行處理。

UPS充電為了避免電壓過高以及過充電等問題，保障電池組有效充電。在出現(xiàn)充電電壓異常的時候會導(dǎo)致電池配置數(shù)據(jù)不正確等問題。對此，要根據(jù)要求進(jìn)行蓄電池的安裝，要保障電磁規(guī)格以及數(shù)量的正確性，避免應(yīng)用不同類型的電池。

在進(jìn)行UPS蓄電池的充電以及放電過程中剛要保障其電流過大。雖然電磁組可以接受一定大電流，但是如果在實(shí)踐中出現(xiàn)大電流會造成電池板變形等問題，增加蓄電池的內(nèi)阻。在一些較為嚴(yán)重的環(huán)境中甚至?xí)p少電池容量，縮短電池壽命。

UPS放電深度會直接的影響電池應(yīng)用期限，如果電池放電深度越深，其應(yīng)用循環(huán)次數(shù)則就會越少，在應(yīng)用要避免出現(xiàn)電池深度放電等問題。一般狀況之下認(rèn)為，如果UPS負(fù)載能力越大其保護(hù)效果就越好，在選擇過程中就會選擇負(fù)載能力較強(qiáng)的產(chǎn)品。用戶在應(yīng)用其負(fù)載僅為UPS額定值的30%甚至更低，這樣就會縮短實(shí)UPS的使用期限，導(dǎo)致蓄電池?zé)o法穩(wěn)定工作。在實(shí)踐中蓄電池的最佳選擇為無擇50%～80%的負(fù)載。

2 蓄電池充電池電路以及電池保護(hù)

2.1 蓄電池充電池電路

蓄電池是UPS系統(tǒng)的重要構(gòu)成內(nèi)容，蓄電池的質(zhì)量直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的可靠性。而蓄電池在運(yùn)行過程中很容易受到各種因素的影響出現(xiàn)故障問題，為了保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就要合理維護(hù)，維修，進(jìn)而延長整體應(yīng)用的壽命。在UPS中應(yīng)用蓄電池中儲存電能的重要裝置，其基本能量流程就是電能-化學(xué)能-電能，也就是說蓄電池共用直流電源的時候會充電，并且將這些電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能進(jìn)行存儲。在供電中斷的時候，UPS則就會利用在蓄電池中存在的電池爆炸逆變器的穩(wěn)定運(yùn)行。在整個運(yùn)行中，UPS的功能主要就是依賴于蓄電池。如果蓄電池失效則整個UPS系統(tǒng)就會失去不間斷功能的優(yōu)勢特征，在一般狀況之下UPS系統(tǒng)要輸出220V的交流電，會帶動一些較大功率的生。而在蓄電池在有限的個數(shù)串并聯(lián)的情景中，其就要輸出大電流的技術(shù)指標(biāo)。

2.1.1 蓄電池容量

蓄電池只有在放電條件之下給出的電量則就是蓄電池熔煉。

2.1.2 開路電壓

在開路環(huán)境中蓄電池的電壓就是開路電壓。而蓄電池的開路電壓則就是蓄電池?cái)嗦?，沒有電流通過其兩級的時候，正級電位以及負(fù)級電位之間的差額。

2.1.3 內(nèi)阻

內(nèi)阻主要就是電流通過蓄電池內(nèi)部中受到的阻力。其主要包括歐姆內(nèi)阻以及極化內(nèi)阻。因?yàn)閮?nèi)阻的影響導(dǎo)致蓄電池工作電壓會小于蓄電池開路電壓以及電動勢，蓄電池內(nèi)阻并不是常數(shù)，在充放電的過程中在不同的時間區(qū)段中有著不同的變化。而蓄電池的質(zhì)量優(yōu)劣也決定了其內(nèi)阻的大小。質(zhì)量好的蓄電池的內(nèi)阻較小可以持續(xù)的進(jìn)行大電流放電，內(nèi)阻較大的蓄電池在進(jìn)行大電流放電的時候，其端電壓則就會快速下降，這樣就無法滿足放電的時間要求。

2.1.4 放電電壓

蓄電池放電電壓也就是工作電壓以及負(fù)荷電壓，就是蓄電池在放電過程中兩端的電壓。蓄電池在放電的時候放電終止電壓就會下降到無法繼續(xù)放電的最低標(biāo)準(zhǔn)。一般狀況規(guī)定固定型免維護(hù)類型的蓄電池10h率放電的時候單體蓄電池放電的終止電壓數(shù)值為1.8V。

2.1.5 充電電壓

就是蓄電池在充電過程中在兩端電壓中施加的外電壓。

2.1.6 浮充電壓

就是蓄電池中UPS充電器要具有精準(zhǔn)、穩(wěn)定的浮充類型的電壓數(shù)值。浮充電壓數(shù)值越高則意味著其可以存儲大量的電能，反之則就會存儲少量的電能。

2.1.7 自放電

蓄電池在開路擱置的時候自動放電的一種問題。這樣就會減少蓄電池的電量，降低電池容量。

2.2 蓄電池充放電

蓄電池具有一定的自放電效應(yīng)。電池在生產(chǎn)到用戶手中應(yīng)用可以維持幾個月的電能電容。一般狀況之下，電池在溫度為30℃的環(huán)境中存儲8個月之后蓄電池的殘存容量是出廠容量的一般左右?，F(xiàn)階段，在UPS中主要就是通過浮充的方式進(jìn)行出充電，就是通過與整流器輸出的方式并聯(lián)運(yùn)行，同時向負(fù)載供電。在UPS系統(tǒng)中整流器提供的電流會會一路給負(fù)載，一路提供給蓄電池。浮充電的方式較為簡單，一般狀況之下充電電壓在250℃的環(huán)境溫度中，根據(jù)國家規(guī)定的電壓上限數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)開展。

2.3 充電電壓

因?yàn)閁PS系統(tǒng)中的蓄電池是備用電源。在運(yùn)行中為了延長使用期限，主要將1恒壓限流控制作為充電模式，在蓄電池充滿之后就會轉(zhuǎn)為浮充的狀態(tài)，其在端電壓在12V的蓄電池中，在正常狀況之下浮充電壓則在13.5～13.8V的區(qū)間中，如果浮充電壓相對較低，則無法充滿蓄電池。浮充電壓如果過高則就會導(dǎo)致過壓充電；在充電過程中如果其高于14V則就會導(dǎo)致過壓充電中蓄電池電解液中含量水分就會被電解形成氧氣以及二氧化碳而逸出，這樣就會導(dǎo)致電解液的濃度不斷加大，進(jìn)而造成蓄電池出現(xiàn)故障、損耗等問題。

2.4 充電電流

充電電流的數(shù)值與蓄電池的容量有著直接的關(guān)系。放電電流不能高于0.3c，充電電流如果過大或者過小都會在一定程度上影響蓄電池的應(yīng)用壽命。在一般狀況之下放電電流要控制為0.05～3C區(qū)間中，UPS在正常應(yīng)用的時候要滿足其要求。在實(shí)踐中，充電電流設(shè)計(jì)一般狀況要設(shè)置為0.1C，如果高于0.3C則意味著其為過電流充電。

2.5 溫度補(bǔ)償

雖然蓄電池的應(yīng)用過程中工作溫度均在-15～45℃的取件中，但是其最為適宜的溫度要控制在25℃中，如果其溫度變化較大要綜合實(shí)際狀況考慮溫度補(bǔ)償。

3 結(jié)語

分析UPS電源設(shè)備維護(hù)方式手段，了解其具體應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題與故障，根據(jù)實(shí)際狀況合理維護(hù)，可以保障其穩(wěn)定運(yùn)行。分析蓄電池充電電路，了解其關(guān)鍵內(nèi)容，綜合溫度、充電電流等因素，可以為UPS電源設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳慶武.后備式UPS蓄電池充電電路的檢修[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2014（3）：48-49.

[2] 黃捷音，李光升，謝永成.UPS中蓄電池DC-DC變換電路仿真研究[J].通信電源技術(shù)，2015，32（4）：36-37.

[3] 劉艷，李文越.談UPS電源的使用及維修[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2009（17）：54-55.

[4] 田黎明，王連軍，宋凌志.基于UC3909的UPS蓄電池充電器[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2007（13）：3242-3244，3257.