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UPS电源蓄电池六种充电方式介绍

来源:数据中心运营管理 作者:DJ编辑 更新时间:2018/8/1 17:05:04

摘要:在早期的UPS电源中,大都采用恒压给蓄电池充电,但是由于在蓄电池放电之后,端电压较低,如采用恒压充电,在充电初期,造成充电电流较大,可能超过蓄电池所能承受的范围,损坏蓄电池。

  在早期的UPS电源中,大都采用恒压给蓄电池充电,但是由于在蓄电池放电之后,端电压较低,如采用恒压充电,在充电初期,造成充电电流较大,可能超过蓄电池所能承受的范围,损坏蓄电池。而蓄电池是UPS电源中相对比较薄弱的环节,据统计,在UPS电源故障中有30%都是和蓄电池有关系的。

  蓄电池在UPS电源的成本当中所占的比重又较大,一般标准配置的UPS电源(10分钟左右的备用供电)中蓄电池所占成本的比例为20%-25%,如果再延长备用时间,蓄电池的成本将急剧增加,甚至超过整个主机所占的比重。所以针对蓄电池的充放电控制应根据蓄电池本身的物理化学特性合理控制充放电,以最大的限度的保持蓄电池,延长其使用寿命。对于蓄电池的放电,人们几乎无法控制其放电速率,因为在市电停电时人们无法预测用户所带的负载,人们所能做的只能控制蓄电池的放电电压,及时地提醒用户关机切除负载,防止蓄电池的过度放电。所以对蓄电池充电控制的研究就显得非常有意义,制定合理的充电控制策略可以有效延长蓄电池的使用寿命,提高UPS电源的循环周期。

  UPS恒压充电在充电后期,充电电流逐渐的减小,与其它充电方式相比,更接近于最佳充电曲线。除了恒压充电方式外,还有很多其它比较常用的充电方式。

  1、恒流充电:恒流充电是用分段恒流的方法进行充电。一般是通过充电装置自身调整来实现的。可以任意选择和调整充电电流,适应性较强,特别适用于小电流长时间充电,也有利于容量恢复较慢的蓄电池充电。缺点是初始充电电流过小,充电后期充电电流又过大充电时间过长、析出气体多,一般在初充电和在小电流进行去硫充电使用。因恒流充电的变型是分段恒流充电,所以充电时为避免充电后期电流过大,应及时调整充电电流,还应注意充电电流的大小、充电时间、转换电流的时机及充电终止电压的选取等,应严格按照充电的范围来操作。

  2、恒压充电:恒压充电是指每只单格蓄电池均以一恒定电压(一般取单格电池乘以2.5V)进行充电。特点是:初始充电电流相当大,蓄电池电动势和电解液体相对密度上升较快,随着充电的延续,充电电流逐渐减少,在充电终期只有很小的电流通过:充电时间短、能耗低,一般充电4~5h蓄电池即可获得本身容量的90%~95%;如果充电电压选择得当,5h即可完成整个充电过程,且整个充电过程不需人照看,这种充电方式广泛用于补充充电。由于初始充电初电流过大,对放电深度过大的蓄电池充电时,会引起初始充电电流急骤上升,易造成被充蓄电池过流或充电设备损坏。充电过程中由于不能调整充电电流,因此不适用于蓄电池的初充电和去硫充电。充电过程中对蓄电池电压的变化很难补偿,所以对容量恢复较慢的蓄电池完全很难完成。

  3、快速充电:快速充电是指以大电流方法的充电方式。快速充电不产生大量的气泡又不发热从而可缩短充电时间。目前,常用的快速充电主要有脉冲充电和大电流速减快冲两种。

  4、均衡充电:均衡充电是以小电流(1/20C20A)进行1~3h的充电过程。主要用来消除一组浮充电运行(即将直流电源和蓄电池并联连接的工作方式)蓄电池在同样运行的条件下,由于某种原因造成的全组电池不均衡而形成的差别,以达到全组电池的均衡。此方法一般不能频繁使用,但当蓄电池出现下列情况之一时,必须进行均衡充电:

  A蓄电池组长时间在电流放电,或长时间担负直流电荷后未及时充电时。

  B蓄电池个别单格电压、电解液密度偏低,全组电池产生差别时。

  C没有按规定周期实施充、放电。

  5、恒压限流充电:恒压限流充电主要是用来补救恒压充电时充电电流过大的缺点(方法同恒压充电),通过充电电源和被充蓄电池之间串联一电阻(限流电阻)来自动调节充电电流。当充电电流过大时,其限流电阻上的压降也大,从而减少了充电电压;当充电电压过小时,限流电阻上的压降也很小,充电设备输出的电压损失也小,这样就自动调节了充电电流,使之不超过某个限度。该方法目前广泛应用于免维护电池的初充电和普通蓄电池的补充充电。

  6、智能充电:智能充电是目前较先进的充电方法,原理是在整个充电过程中动态跟踪蓄电池可接受的充电电流。应用du/dt技术,即充电电源根据蓄电池的状态自动确定充电工艺参数,使充电电流自始至终保持在蓄电池可接受的充电电池曲线附近,保持蓄电池几乎在无气体析出的状态下充电,从而保护蓄电池。该方法适用于对各种状态、类型的蓄电池充电、安全、可靠、省时和节能。

  这就是UPS蓄电池充电方式的简单介绍,用户还是根据自己的应用需求来选择充电方式,智能充电是目前应用的*广泛的一种,也是比较好的一种方式。

  责任编辑:DJ编辑

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