1.UPS中常用幾種容量的鉛酸電池簡(jiǎn)介

在UPS中必須使用了蓄電池才成為不間斷電源。其基本形狀如圖5-8所示。尤其是大容量UPS使用的電池?cái)?shù)量很多。一個(gè)沒有電池的電源設(shè)備就不能算UPS,因?yàn)橛辛穗姵夭趴墒闺娫吹妮敵霾婚g斷,否則只能算是穩(wěn)壓穩(wěn)頻源(CVCF:ConstantVoltageConstantFrequency)。

因此電池在UPS中的重要性就可想而知了。鉛酸電池的容量越大,體積和質(zhì)量也就越大。俗稱密封電池的叫法不規(guī)范,這一類是一種閥控電池,就好像高壓鍋上的保險(xiǎn)閥相同,在電池充電和放電時(shí),由于內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)而析出氣體,同時(shí)內(nèi)部發(fā)熱和氣壓增大,這時(shí)保險(xiǎn)閥若不及時(shí)打開,就會(huì)使電池外殼鼓肚子,嚴(yán)重時(shí)會(huì)破裂,所以這個(gè)保險(xiǎn)閥很關(guān)鍵。

鉛酸電池的基本單元(英文用cel表示)標(biāo)稱電壓是2V,普通用的12V電池是由6個(gè)基本單元串聯(lián)構(gòu)成的。也有6V和4V的電池,200Ah以上一般就直接用2V單元了,容量可做到3000Ah以上。

電池的容量稱為安時(shí)(安培小時(shí)的意思),一般用字母Ah(AmpereHour)表示。比如用10安培的恒定電流放10h,就說該電池放出了100Ah的容量。這里面有一個(gè)術(shù)語(yǔ)叫放電率,就是放電速率的意思,比如標(biāo)稱容量為100Ah的電池,假如給出的是20h放電率就是100Ah/20H=5A,用5A的恒定電流放電20h,此時(shí)的電池電壓正好是10.5V,即1.75V×6,大部分電池都是以這個(gè)值為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然還是以當(dāng)時(shí)廠家所給的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。一般放電率采用的符號(hào)是C20、C10等,其中C表示的是電池的容量,右下角的數(shù)字就是放電率,20就是20h放電率,10就是10h放電率,以此類推。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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電池內(nèi)的電荷放過后,容量就減小了,必須及時(shí)補(bǔ)上去,最好4h之內(nèi)要補(bǔ)充,這叫做充電。充電到什么時(shí)候算合適,各廠家都會(huì)給出具體的數(shù)據(jù)。但實(shí)際的情況是用戶往往都沒有電池的具體資料,在選擇和計(jì)算電池容量時(shí)無(wú)從下手。下面就以應(yīng)用較普遍的某廠家電池為例,給出幾種常用容量電池的數(shù)據(jù)和曲線以供參考。這樣的曲線和數(shù)據(jù)例子很有參考價(jià)值,其原因是各電池廠家的技術(shù)和使用原材料大都相同,其等級(jí)的產(chǎn)品上也都相差無(wú)幾,電池的初期放電規(guī)律也都非常相近。比如在計(jì)算UPS后備電池容量時(shí),用該例子給的曲線得出的電池容量是多少,基本上各供應(yīng)商也應(yīng)給出這么大的容量,不會(huì)有多大差別的。

當(dāng)然這只是關(guān)于正規(guī)的廠家和正規(guī)的產(chǎn)品而言,關(guān)于非正規(guī)的產(chǎn)品而言不在此范疇。比如決定電池容量的因素是單元鉛板的并聯(lián)數(shù),一般正規(guī)產(chǎn)品單元鉛板的并聯(lián)數(shù)合適,質(zhì)量也就夠了,壽命也滿足要求了。若單元鉛板的并聯(lián)數(shù)足夠,就說明容量滿足,可就是鉛板的厚薄沒按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)制作,比原來變薄了,雖然容量滿足但質(zhì)量不夠了,為了補(bǔ)償這個(gè)情況就用碎玻璃、地板磚和水泥塊等拿來充數(shù),這樣一來容量滿足,質(zhì)量也滿足對(duì)應(yīng)該容量的情況。其優(yōu)點(diǎn)是降低了價(jià)格,提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。其隱患是電池的服務(wù)壽命縮短了,一般在前三個(gè)月的幾次放電中發(fā)現(xiàn)不了,但一般用戶都不注意這些。

為了在UPS后備時(shí)間的選擇中不論是用戶還是銷售商都應(yīng)該做出正確的計(jì)算。然而在很多時(shí)候由于電池放電的非線性,往往要計(jì)算與查表相結(jié)合。但在很多時(shí)候人們的手中缺少電池廠家供應(yīng)的放電曲線或放電表以及其他相關(guān)的資料。為此在這里關(guān)于UPS中常用幾種電池規(guī)格的各種參數(shù)以表格的形式供應(yīng)給讀者,雖然這只是某個(gè)品牌的資料,但也有普遍的參考價(jià)值。圖5-10~圖5-13給出了這些數(shù)據(jù),以備使用時(shí)的方便。

人們不禁提出一個(gè)這樣的問題:這些參數(shù)表只是某一個(gè)廠家的資料,關(guān)于其他品牌也適用嗎?編者曾對(duì)GNB、FIAMM(意大利非凡)、DRYFIT(德國(guó)陽(yáng)光)、HAGEN(德國(guó)哈根)、DYNASTY(美國(guó)大力神)、YUASA(日本湯淺)、LEOCH(國(guó)產(chǎn)理士)等廠家的5~10年壽命,容量從70~100Ah的12V電池在10h放電率情況下放電曲線做了一個(gè)比較,其比較結(jié)果如圖5-9所示。其放電條件是在20℃溫度下放電,當(dāng)單體(Cel)電壓達(dá)到1.75V時(shí)就是放電

終止值。通過放電曲線的比較可以這樣說,在新出廠電池初期放電的情況都差不多,尤其是現(xiàn)在經(jīng)過了這么多年的發(fā)展,同規(guī)格不同品牌的電池情況會(huì)更接近,所以這組放電參數(shù)也很有參考價(jià)值。

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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2.鉛酸電池的幾個(gè)特點(diǎn)

(1)隨著電池容量增大,體積和質(zhì)量也隨之加大。了解它的意義在于選擇電池容量時(shí)要充分了解用戶機(jī)房允許的面積和承重。

(2)隨著電池容量增大,其內(nèi)阻也隨之減小。了解它的意義在于打消一些用戶的顧慮:小容量電池與大容量電池并聯(lián)時(shí)是否會(huì)把小容量電池沖壞?有關(guān)資料介紹,內(nèi)阻100Ah/12V的電池,一年后浮充狀態(tài)下測(cè)得的內(nèi)阻差不多6m左右而200Ah/12V的新電池內(nèi)阻為0.6~0.7m,3000Ah/2V的新電池50~70μ。

(3)同一容量的電池在不同溫度下在同一時(shí)間內(nèi)放出的容量也不同,溫度越低,放出的容量就越小。了解這一特點(diǎn)的意義在于:要求后備時(shí)間特別嚴(yán)格的情況下,為了滿足要求,必須掌握當(dāng)?shù)氐墓ぷ鳒囟取?/p>

(4)關(guān)于電池充電電流有一定限制。如充電電流太小會(huì)影響電池容量的及時(shí)恢復(fù),這對(duì)電網(wǎng)狀況不好的地方非常重要,在這種情況下的電池壽命衰減很快;假如充電電流過大,則電池內(nèi)部溫升過高,輕者使電池外殼膨脹,重者造成外殼破裂。關(guān)于電池充電器的電壓也有一定限制,因?yàn)槌潆婋妷哼^高會(huì)導(dǎo)致電解水的反應(yīng)加劇,縮短電池壽命;充電電壓低了會(huì)使電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)不充分,也會(huì)縮短電池的壽命。

(5)電池的放電電流不同其要求的終止電壓也不同。隨著放電電流的加大,其終止電壓也可適當(dāng)降低。這是因?yàn)榇箅娏鞣烹姇r(shí)由于要求電池的化學(xué)反應(yīng)劇烈進(jìn)行,使帶電離子的移動(dòng)受阻,由此而導(dǎo)致端電壓迅速下降,這是被迫放電停止。此后那些沒來得及移動(dòng)到電極的離子繼續(xù)反應(yīng),使端電壓回升;但若是小電流放電,由于帶電離子的移動(dòng)和反應(yīng)都有充分的時(shí)間,假如仍和大電流放電時(shí)端電壓相同時(shí)停止放電,就會(huì)使電池受到很大傷害,甚至再也不能恢復(fù)容量,使電池的壽命提前終結(jié)。所以目前有很多UPS的關(guān)機(jī)電壓都在以放電電流為依據(jù)。

(6)假如保持電池的浮充電壓不變,那么電池的壽命會(huì)隨著環(huán)境溫度升高而降低,因此在很多UPS中都設(shè)置了溫度補(bǔ)償充電環(huán)節(jié)。溫度越高,電池的容量損失越快,這是因?yàn)殡S著溫度升高電池的漏電流加大。因此,按照要求及時(shí)給電池充電是必要的,一般說明書上都有推薦的時(shí)間,比如冬天4~6個(gè)月充一次電,夏天2~3個(gè)月充一次電等。不及時(shí)為電池充電,輕者減小了電池的容量,重者使電池的容量再也無(wú)法恢復(fù)。IEEEStd11881996中推薦:固定備用電池容量降到80%以下時(shí),被視為壽命終止,因?yàn)閺拇碎_始電池將會(huì)加速老化。