浮充电压对电池实际可用容量及寿命的影响

　　由于用于UPS的蓄电池(包括机内和机外)绝大部分时间是处于电压浮充状态，浮充电压选择得当与否，会对蓄电池使用寿命产生极大的影响。浮充电压选择得太高，会增大浮充电流。由于电池内阻很小，对于单体(2.0V)电池而言，通常浮充电压升高0.lV，浮充电流会增加近10倍，这不但会增加电池析气量、加速电池失水，而且还会加大正板删的腐蚀速度，会严重缩短电池使用寿命。若浮充电压选得太低，则会降低充电电流，使电池容量不能保证在充满状态，一旦较长时间向负载供电后，则往往会使电池来不及充电，尤其是电网供电不正常的地区，这种影响更为重要。

各种型号的蓄电池浮充电压额定值不尽相同，大致在2.23一2.30，在选择浮充电压时，应使最大浮充电流不＞1%C10(A)，一般为2nA/Ah。前面已讲到，蓄电池所允许的浮充电压的阂值是随着环境温度的升高而降低的，这就要求UPS所给出的浮充电压应随环境温度而有容量;变化，表5-4给出了不同温度下的浮充电压值，可供参考。

在环境温度变化大的场合，应采用带"温度补偿"的充电设计方案，事先将电池的典型浮充电压一温度关系曲线存储在微处理器的EPROM中，再利用配置在电池柜中的温度传感器所测得的电池组的实际温度信号来实时自动调整电池的浮充电压，从而将电池组置于最佳的浮充电压工作状态，实现温度补偿功能，这显然有利于提高电池使用寿命。表5-5所示为环境温度对电池使用寿命的影响，以及"温度补偿"可延长使用寿命的作用(所测电池的预期使用寿命为10年)。

从表5-5可以看出，随着环境温度的升高，电池的使用寿命会大幅度下降，充电器带温度补偿功能以后，对延长电池使用寿命的作用是很明显的。

电池放电深度对实际可供容量和寿命的影响

电池被"深度放电"是造成电池使用寿命被缩短的另一个重要的原因。这种情况极易发生在电池的自动关机保护电路是采用具有固定的"电池电压过低自动关机"阅值设计案的叨B中，当这种UPS被配置成长延时UPS供电系统，而且它的实际负载量较小时，一且市电掉电，电池就会被"深度放电"。为说明这个问题，可参看图5-1中的1C、0.6C、O.2C、0.4C、0.05C等S种不同放电率下的放电曲线。放电率高时(例如1C)，允许的临界放电电压低(例如7.8V)，放电率低时(0.05C)，允许的临界放电电压高(10.5V)，如果UPS设计的"电池电压过低自动关机"闽值的固定电压为10.OV，则对于1C和0.6C而言，当放电电压降到(10.0V)时，就被"电池电压过低自动关机"而强迫关机，电池能量并没有降到临界放电电压值，属于电池正常放电，对电池使用寿命不会造成不良影响，但电池容量不能被充分利用，很可能出现电池后备时间不够的现象。而对于0.2C、0.1C、0.05C等3条曲线前言，当放电电压降到10.0V时，都超过了电池容许的临界放电电压值，而且放电率愈小，超过部分越大，使电池进入"深度放电"，这必然会造成电池过早失效报废。

为了能最大限度地获得最长的"安全放电时间"又不会造成电池被"深度放电"，关健是让"电池电压过低自动关机电压"的闽值能随负载量的大小而自动调整，并便它始终高于在该放电率下所容许的临界放电电压值。这可通过UPS电池管理系统予以解决。

定时自动关机

市电停电后，如果因实际负荷低于UPS的额定负荷，电池组会因放电电流较小而使放电时间超过原设计的"满载后备供电时间"时，叨?S电池管理系统预先设置了所容许的最长放电时间，通常是按满载放电电流与实际放电电流的比例，便允许的放电时间按同样的比例委满载供电时间。当电池放电时间达到允许最长放电时间时，不管电池组是否还有足够的容量可供使用，UPS都执行关机操作，这样就可以有效地防止电池组的"深度放电"。

按放电时间自动调整关机电压值

根据电池配置所确定的"满载供电时间"，分阶段调整"电池电压过低自动关机电压"的阀值。例如，当电池放电时间＜30min时，它的"电池电压过低自动关机电压"的阅值定为1.67V;当电池放电时间＞30min而＜6Omin时，它的"电池电压过低自动关机电压"的阀值定为1.75V;当电池放电时间＞6Omin时，它的"电池电压过低自动关机电压"的阅值定为1.83V。

电池电压过低自动关机电压"的闽值随负载电流的变化而自动调整

在UPS微处理器的EPROM内存储有一条典型的与电池放电时间对应的"电池电压过低自动关机电压"阅值的变化曲线，可保证在任何电池放电时间、任何负载量条件下，实际的"电池自动关机电压"的闽值始终高于其对应的允许临界放电电压值。

责任编辑：handsome