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蓄電池放電測試儀的使用維護現狀和解決方案

一、目前UPS蓄電池的市場狀況
蓄電池生產屬重污染行業，其主要原材料是鉛和硫酸，生產過程會對從業人員和環境造成危害，全世界各國對這樣的產業有嚴格的限制，甚至西方一些發達國家根本不允許在本國生產，將其市場基地建立在經濟欠發達的國家和地區。我國對蓄電池的生產同樣也有相應的法律法規和嚴格的環保要求以及勞動保障要求。
國內蓄電池生產廠家眾多，品牌也超過一千個，除了進口品牌如松下、大力神、湯淺等這些國際性***之外，大部分是國產品牌和一些不知名的美國品牌、香港品牌、臺灣品牌等等，所有這些產品全部在國內生產，由于它們所采用的原材料等級、配方、工藝、質量管理各異，企業規模大小不一，因此造成產品質量參差不齊。筆者參觀了許多正規的蓄電池生產廠家，其生產規模、生產設備、產品設計、工藝流程、質量管理、原材料采購、工人素質等差異較大，因而它們生產出來的產品也各不相同。

大部分國際和國內的知名品牌蓄電池的質量都是可以信賴的，只有一些小規模的蓄電池生產廠家為了降低成本而偷工減料、以次充好，造成質量不穩定。由于蓄電池全部采用塑殼封裝，用戶無法直接看到其內部結構和采用的原材料，其次大部分用戶不具備蓄電池檢測的設備和手段，因此只能從外觀上加以鑒別，由此給了一些不法廠商生產冒牌品牌和偽劣蓄電池以可乘之機，雖然各***具備一定的防偽手段和市場監督手段，但是這些不法廠商仍然能夠制造出可以亂真的產品，由此給用戶的選擇造成很大的困難。二、目前UPS蓄電池的使用和維護狀況
一般蓄電池設計壽命普遍為5年，然而有的蓄電池可以使用6－7年，而有的使用1年左右就開始出現問題。其主要是因為產品質量和日常使用維護造成的，因此蓄電池的選擇和維護對其的使用壽命尤為重要。
UPS蓄電池的維護與一般低壓系統蓄電池的維護類似，當引進新電池時，要求工程驗收，進行深度放電；當新電池投入使用后，要求保持適宜的電池工作環境溫度，要求定期測量各電池端電壓，當各電池壓差過大時，要進行均充，要求定期對電池進行試探性容量試驗或深度放電，以便檢查電池組的性能優劣以及保持電池的活性。
但是實際運用中，由于各種條件的限制，UPS蓄電池的維護很少有人完全按照上面所述進行，首先新電池驗收，由于時間長，又無方便工具可供利用，有相當多的人根本沒有做這一工作即將電池投入使用，據統計，在中國大陸約有95%以上的UPS電池缺乏必要的維護，這為日后UPS供電故障埋下隱患；其次，新電池投入使用后，由于一般UPS電池是裝在柜子里，測量、脫離都不方便，很少測量端電壓，定期深度放電更是無從進行；依現有條件（98%以上的UPS電池沒有安裝監控設備），廣大維護人員所能進行的只有每隔一段時間，關閉市電讓UPS電池對實際系統放電一段時間，充其量只是讓電池組活化一下，以保持電池的活性，而對于電池的性能優劣及各節電池的剩余容量等重要數據還是無從知曉。三、UPS蓄電池維護的必要性
在一個不間斷電源（UPS）系統中，可以說蓄電池是這個系統的支柱，沒有電池的UPS只能稱作穩壓穩頻（CVCF）電源。UPS所以能夠實現不間斷供電，就是因為有了蓄電池，在市電異常時，逆變器直接將蓄電池的化學能變成交流電能輸送出去，使用電設備得以連續運行下去。
目前，中小型UPS電源中廣泛使用的免維護密封鉛酸蓄電池，超過UPS電源總成本的50％，有資料顯示，UPS的生產技術已經比較成熟，約有50%以上的UPS電源故障與UPS蓄電池有關。目前我國電力供給情況日趨完善，特別是城市，很少發生長時間停電現象，而且很多重要部門采用雙路供電和柴油發電機，確保了電力的供應，這就使得人們放松了對UPS蓄電池的日常維護，大部分UPS蓄電池由于平時缺乏有效的維護，根本不清楚自己系統UPS蓄電池的健康狀況，從而造成一旦長時間停電而無法按設計延時進行工作。另外一方面，用戶的負載在不斷地增加，功率密度越來越集中，從而UPS的負荷也相應地增加，蓄電池延時不夠的問題就愈將突出。
UPS蓄電池的失效主要表現為端電壓不夠、容量不足或瞬間放電電流不滿足帶載啟動要求等。在使用不間斷電源系統的過程中，人們往往片面地認為蓄電池是免維護的而不加重視。由此可見，加強對UPS電池的正確使用與維護，對延長蓄電池的使用壽命，降低UPS系統故障率，有著越來越重要的意義。四、傳統的UPS蓄電池測試維護手段
一般UPS電源對電池的要求：滿足一定的端電壓；電池應具有在啟動放電瞬間就能輸出大電流的特性；滿足一定的容量，以保證逆變供電的時間。
1、萬用表測量電池的端電壓
實踐證明，用萬用表測量UPS電池的浮充端電壓是無法判定舊電池是否已經失效。所以一般要離線或在線測量電池的端電壓，被測電池的端電壓為12V左右（對12V電池而言），*低不能低于10.5V。不足10.5V的電池即為欠壓或已經失效的電池。若這種電池在經過充電或激活充電后端電壓仍達不到12V，即為失效電池。
2、測試UPS電池是否具有啟動瞬間輸出大電流的特性
UPS電源由市電供電向逆變供電的切換時間要求小于7ms,一般設計為4-5ms左右。這就是說，一旦市電供電中斷，UPS電池必須在小于4-5ms時間內輸出負載所需的電流。有些失效的電池能夠滿足端電壓和容量的要求，但不能在少于4-5ms內放電電流達到大電流的要求，也是不合格電池。UPS電池瞬間輸出大電流的特性只有在關閉市電才能測試，在不知道電池性能情況下有一定的風險，一般是不進行的。UPS電池瞬間不能輸出足夠大電流，一般是由于電池長期沒有放電造成，經常放電或有定期放電的UPS電池基本上不存在此問題。
3、判別UPS電池的容量
傳統判別UPS蓄電池容量的方法與判別一般蓄電池的方法一樣，將整組蓄電池組脫離負載并上電阻絲，以八或十小時率恒流放電，然后以*先到達放電終止電壓的某一單體蓄電池的放電時間與電流，來推算其容量。
傳統的容量測試有下列缺點：
1、需將電池組脫離系統，增大系統死機風險； 2、放電時間長，且需人工測試記錄，工作量大，此外UPS電池一般裝于箱式柜子里，測試工作也不是很容易； 3、電阻絲笨重且有紅熱現象，不**且工作強度大。五、 UPS蓄電池的正確使用與維護
除了選配正規品牌蓄電池以外，應從以下幾個方面入手正確地使用與維護蓄電池：
1、保持適宜的環境溫度。影響蓄電池壽命的重要因素是環境溫度，一般電池生產廠家要求的*佳環境溫度是在20－25℃之間。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高，但付出的代價卻是電池的壽命大大縮短。據試驗測定，環境溫度一旦超過25℃，每升高10℃，電池的壽命就要縮短一半。目前UPS所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸蓄電池，設計壽命普遍是5年，這在電池生產廠家要求的環境下才能達到。達不到規定的環境要求，其壽命的長短就有很大的差異。另外，環境溫度的提高，會導致電池內部化學活性增強，從而產生大量的熱能，又會反過來促使周圍環境溫度升高，這種惡性循環，會加速縮短電池的壽命。
2、定期充電放電。UPS電源中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時均已調試到額定值，而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的，使用中應合理調節負載，比如控制微機等電子設備的使用臺數。一般情況下，負載不宜超過UPS額定負載的60％。在這個范圍內，電池的放電電流就不會出現過度放電。
UPS因長期與市電相連，在供電質量高、很少發生市電停電的使用環境中，蓄電池會長期處于浮充電狀態，日久就會導致蓄電池內部產生大量的硫酸鉛，并吸附到蓄電池陰極上，形成所謂的陰極“硫酸鹽化”，結果造成了電池內阻增大，電池化學能與電能相互轉化的活性降低，加速老化而縮短使用壽命。因此，一般每隔2－3個月應完全放電一次，放電時間可根據蓄電池的容量和負載大小確定。一次全負荷放電完畢后，按規定再充電8小時以上。
3、利用通訊功能。目前，絕大多數大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應的軟件，通過串/并口連接UPS，運行該程序，就可以利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機和報警等功能。通過信息查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息；通過參數設置，可以設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作，大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。
4、及時更換廢/壞電池。目前大中型UPS電源配備的蓄電池數量，從3只到80只不等，甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構成電池組，以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續不斷的運行使用中，因性能和質量上的差別，個別電池性能下降、儲電容量達不到要求而損壞是難免的。當電池組中某些電池出現損壞時，維護人員應當對每只電池進行檢查測試，排除損壞的電池。更換新的電池時，應該力求購買同廠家同型號的電池，禁止防酸電池和密封電池、不同規格的電池混合使用。六、UPS蓄電池維護**解決方案
本方案由三個部分組成：蓄電池組容量監測、單體電池充放電活化、蓄電池專用智能保護。
蓄電池組容量監測：
可以在線監測記錄UPS電池的浮充電壓、電流及充放電電壓、電流；記錄放電數據后即可判別電池組性能的優劣、找出落后單體及給出每個單體的剩余容量。
單體電池充放電活化：
對于發現的落后單體電池，進行充放電，以激活失效的活性物質、降低內阻、補償壓差并補充剩余容量，避免該落后單體進一步惡化并影響到其它單體，即對電池進行早期**及預防，對于無法補償的單體電池及時進行更換。
蓄電池專用智能保護：
鉛酸蓄電池專用智能保護是采用電子脈沖技術，對在用的鉛酸蓄電池進行自動的日常維護保養的**代高科技技術。保護器對因極板上產生硫酸鉛鹽化而休克、疲勞、過草失效的鉛酸蓄電池亦有修復的功能。它巧妙地利用電池自身的能源來產生電子脈沖并反饋給電池，用電子的方法有效地防止電池穩定的容量輸出，提高蓄電池的工作效率，從根本上改善鉛酸蓄電池的工作性能，大大延長蓄電池壽命，節約資金和能源，同時對環境保護也起到了積極的作用。
這三個過程互相配合進行，解決了目前UPS蓄電池缺乏必要維護手段及工具等問題，不僅能為您測試電池性能，尋找落后單體，而且能幫您活化落后電池，對電池進行早期**,有效預防故障的發生。

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