鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:909次 | 2019年11月21日
怎樣正確地使用和維護(hù)好電池?降低UPS電源總故障率是關(guān)鍵!
使用電容器的方法具有很高的成本效益,但有個(gè)缺點(diǎn)就是平均的平衡電流被限制在50mA以下。使用電感方法則不存在此限制,并且在此情況下,很容易便達(dá)到1A或以上的平衡電流。
用主動(dòng)平衡法實(shí)現(xiàn)快速和幾乎無損耗的電荷傳送
主動(dòng)平衡是通過并聯(lián)電感和需獲取電荷的電池來實(shí)現(xiàn)的。此結(jié)果導(dǎo)致線圈中的電流持續(xù)增加。
一旦線圈已經(jīng)從通過晶體管放電的電池單元中去耦,電感中儲存的能量可通過一個(gè)二極管對鄰近電池充電。因而電荷可以在兩個(gè)單獨(dú)的電池單元之間來回地移動(dòng),實(shí)現(xiàn)極高效率并且?guī)缀鯚o損耗。此方法具有某些決定性的優(yōu)點(diǎn):
*平衡電流可能達(dá)到1A或以上
*平衡在本質(zhì)上是無損耗的
*平衡極其快速
*增加了效率和電池容量
*增加了汽車的行駛距離
相比所提到的其它方法,使用電感實(shí)施主動(dòng)平衡并不算是低成本的方法,因?yàn)楫?dāng)中使用了成本相對較高的電感元件。然而,這并不完全是個(gè)問題?,F(xiàn)代高性能電池目前的成本接近10,000美元。而使用電感平衡方法,即使只獲得了額外的10%容量,也代表了1,000美元的價(jià)值--此金額可以用于購買大數(shù)量的電感器件。
鋰離子電池基于安全的原因,必須監(jiān)控單個(gè)電池單元,因?yàn)檫^載會發(fā)生燃燒,在極端情況下甚至?xí)l(fā)生爆炸。與過壓、欠壓和溫度監(jiān)控一樣,精確的充電條件測定等附加功能也是需要的。在半導(dǎo)體市場上已提供能實(shí)現(xiàn)所有這些功能與不同的平衡方法的元件。使用先進(jìn)的主動(dòng)電池單元平衡解決方案(如愛特梅爾ATA6870電池管理電路)每一個(gè)電池單元都有單獨(dú)的電子監(jiān)控,以便提供如充電狀態(tài)測定、主動(dòng)/被動(dòng)平衡或過壓、欠壓和溫度監(jiān)控等功能。
在線式UPS電源,因?yàn)樗碾娐吩O(shè)計(jì)合理,驅(qū)動(dòng)功率元件容量所取的余量大,因而電源電路故障率很低,相比之下,由電池組所引發(fā)的故障率上升至60%以上??梢?,正確地使用和維護(hù)好電池是延長電池組壽命、降低UPS電源總故障率的關(guān)鍵因素之一。
1、定期檢查
定期檢查各單元電池的端電壓和內(nèi)阻。對12V單元電池來說,在檢查中如果發(fā)現(xiàn)各單元電池間的端電壓差超過0.4V以上或電他的內(nèi)阻超過80mΩ以上時(shí),應(yīng)該對各單元電池進(jìn)行均衡充電,以恢復(fù)電池的內(nèi)阻和消除各單元電池之間的端電壓不平衡。均衡充電時(shí)充電電壓取13.5~13.8V即可。經(jīng)過良好均衡充電處理的電池絕大多數(shù)都可將其內(nèi)阻恢復(fù)到30mΩ以下。
UPS電源在運(yùn)行過程中,由于各單元電池特性隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS電源內(nèi)部的充電回路來消除的,所以對這種特性已發(fā)生明顯不均衡性的電池組,若不及時(shí)采取脫機(jī)均充處理的話,其不均衡度就會越來越嚴(yán)重。
2、重新浮充
UPS電源停機(jī)10天以上,在重新開機(jī)之前,應(yīng)在不加負(fù)載的條件下啟動(dòng)UPS電源以利用機(jī)內(nèi)的充電回路重新對蓄電池浮充10~12h以上再帶載運(yùn)行。UPS電源長期處于浮充狀態(tài)而沒有放電過程,相當(dāng)于處在儲存待用狀態(tài)。如果這種狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間過長,造成蓄電池因儲存過久而失效報(bào)廢,它主要表現(xiàn)為電池內(nèi)阻增大,嚴(yán)重時(shí)內(nèi)阻可達(dá)幾Ω。
我們發(fā)現(xiàn):在室溫20℃下,存儲1個(gè)月后,電池可供使用的容量為其額定值的97%左右,如果儲存6個(gè)月不用,它的可使用容量變?yōu)轭~定容量的80%。如果儲存溫度升高,它的可使用容量還會降低。因此建議用戶最好每隔20°C個(gè)月有意地拔掉市電輸入,讓UPS電源工作于由蓄電池向逆變器提供能量的狀態(tài)。但這種操作不宜時(shí)間過長,在負(fù)載為額定輸出的30%左右時(shí),約放電10min即可。
3、減少深度放電
電池的使用壽命與它被放電的深度密切相關(guān)。UPS電源所帶的負(fù)載越輕,市電供電中斷時(shí),蓄電他的可供使用容量與其額定容量的比值越大,在此情況下,當(dāng)UPS電源因電池電壓過低而自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)電池被放電的深度就比較深。
實(shí)際過程如何減少電池被深度放電的事情發(fā)生呢?方法很簡單:當(dāng)UPS電源處于市電供電中斷,改由蓄電池向逆變器供電狀態(tài)時(shí),絕大多數(shù)UPS電源都會以間隙4s左右響一次的周期性報(bào)警聲,通知用戶現(xiàn)在是由電池提供能量。當(dāng)聽到報(bào)警聲變急促時(shí),就說明電源已處于深度放電,應(yīng)立即進(jìn)行應(yīng)急處理,關(guān)閉UPS電源。不是迫不得以,一般不要讓UPS電源一直工作到因電池電壓過低而自動(dòng)關(guān)機(jī)才結(jié)束。