解析UPS蓄電池維護現狀及解決方案

標簽：UPS 不間斷電源 蓄電池

UPS蓄電池維護的必要性

UPS 稱(chēng)為不間斷電源，是因為停電的時(shí)候，它能快速轉換到逆變狀態(tài)，從而不會(huì )讓在使用中的電腦因為突然停電未來(lái)得及存儲而失去重要文件。 不是用來(lái)當備用電源用的，如果你只是想在停電的時(shí)候可以用電，光買(mǎi)逆變器就夠了。 一般家用UPS里用的大多是，免維護型鉛酸蓄電池。即使UPS使用的是同樣的電池技術(shù)，不同廠(chǎng)家的電池壽命大不一樣， 這一點(diǎn)對用戶(hù)很重要，因為更換電池的成本很高(約為UPS售價(jià)的30%)。 電池故障會(huì )減小系統的可靠性，是非常煩人的事情。

目前，中小型UPS電源中廣泛使用的免維護密封鉛酸蓄電池，占據UPS電源總成本的1/4-1/2之多，不僅如此，實(shí)際維修也表明，約有50%以上的UPS電源故障與UPS蓄電池有關(guān)。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(mǎn)足帶載啟動(dòng)要求等。

一般正常使用的UPS,其電池壽命在5年左右，但目前國內有相當部分UPS電池在投入使用不到1年就開(kāi)始出現問(wèn)題，更有甚者，有些進(jìn)口品牌的國產(chǎn)電池在制造工藝上存在先天的缺陷，另一方面是由于后天缺乏必要維護造成。值得注意的是許多使用單位由于缺乏必要的測試維護手段，根本不清楚自己系統UPS蓄電池的健康狀況，為UPS系統正常工作留下隱患。

大量的UPS一出故障，扔掉的首先是昂貴的電池，原因是電池電壓由于種種原因首先降低，而維護人沒(méi)有相應檢測手段?；ㄙM成千上萬(wàn)建立的后備電源系統，由于電池的狀態(tài)不確定性，造成系統癱瘓、重要數據丟失，其后果是不堪設想的，其損失之巨大，遠遠不是用幾萬(wàn)元錢(qián)能彌補的。

狀態(tài)早知道!

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(mǎn)足一定的端電壓;電池應具有在啟動(dòng)放電瞬間就能輸出大電流的特性;滿(mǎn)足一定的容量，以保證逆變供電的時(shí)間。

1、用萬(wàn)用表測量電池的端電壓，實(shí)踐證明，用萬(wàn)用表測量UPS電池的浮充端電壓是無(wú)法判定舊電池是否已經(jīng)失效。因為蓄電池在市電有的情況下，市電通過(guò)整流模塊對電池進(jìn)行浮充，被測電池的端電壓高于12V(對12V電池而言)，所以一般要斷開(kāi)市電通過(guò)電池逆變來(lái)測量電池的端電壓，最低不能低于10.5V.不足10.5V的電池即為欠壓或已經(jīng)失效的電池。若這種電池在經(jīng)過(guò)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(dòng)瞬間輸出大電流的特性，通信行業(yè)的UPS電源由市電供電向蓄電池逆變供電的切換時(shí)間要求小于4ms.這就是說(shuō)，一旦市電供電中斷，UPS電池必須在小于4ms時(shí)間內輸出負載所需的電流。有些失效的電池能夠滿(mǎn)足端電壓和容量的要求，但不能在少于4ms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(guān)閉市電才能測試，在不知道電池性能情況下有一定的風(fēng)險，一般是不進(jìn)行的。UPS電池瞬間不能輸出足夠大電流，一般是由于電池長(cháng)期沒(méi)有放電造成，經(jīng)常放電或有定期放電的UPS電池基本上不存在此問(wèn)題。

針對于UPS電源由市電供電向蓄電池逆變供電的切換時(shí)間小于4ms的要求，我公司在上海聯(lián)通某支局測試600KW的柴油發(fā)電機組時(shí)，他們負荷為420KW,柴油發(fā)電機組的帶載能力也恰好為420KW,為了能使柴油發(fā)電機組啟動(dòng)后順利為設備供電，他們把柴油發(fā)電機組控制部分調寬到7ms,在市電停，柴油發(fā)電機組供電時(shí)，UPS處于時(shí)充電時(shí)放電的過(guò)程，為了不讓電池放電，不造成通信中斷，他們只能關(guān)閉了一些負載。

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通信電源系統并上電阻絲，以一小時(shí)、三小時(shí)或十小時(shí)率恒流放電，然后以最先到達放電終止電壓的某一單體蓄電池的放電時(shí)間與電流，來(lái)推算其容量。

傳統的容量測試有下列缺點(diǎn)：

1、需將電池組脫離系統，增大系統死機風(fēng)險;

2、放電時(shí)間長(cháng)，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，不安全且工作強度大。

國內UPS蓄電池維護現狀：

UPS蓄電池的維護與一般低壓系統蓄電池的維護類(lèi)似，當引進(jìn)新電池時(shí)，要求工程驗收，進(jìn)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(huán)境溫度，要求定期測量各電池端電壓，當各電池壓差過(guò)大時(shí)，要進(jìn)行均充，要求定期對電池進(jìn)行試探性容量試驗或深度放電，以便檢查電池組的性能優(yōu)劣以及保持電池的活性。

但是實(shí)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(jìn)行，首先新電池驗收，由于時(shí)間長(cháng)，又無(wú)方便工具可供利用，有相當多的人根本沒(méi)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(wú)從進(jìn)行;依現有條件(98%以上的UPS電池沒(méi)有安裝監控設備)，廣大維護人員所能進(jìn)行的只有每隔一段時(shí)間，關(guān)閉市電讓UPS電池對實(shí)際系統放電一段時(shí)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(yōu)劣及各節電池的剩余容量等重要數據還是無(wú)從知曉。

UPS蓄電池維護全面解決方案：

針對上述對UPS的現狀分析，我公司自主研發(fā)的JZC系列智能交流自動(dòng)化測試儀對UPS進(jìn)行放電，不但可以在放電過(guò)程中對UPS主機的輸出參數進(jìn)行檢測，而且可以對蓄電池的容量和放電時(shí)間進(jìn)行檢測。目前通信機房的UPS互為主備用，測試備機時(shí)，關(guān)閉備機的市電，由電池逆變向設備供電，根據電池放電電流制定放電率，比如，蓄電池容量為100AH,電池放電電流為20A,在UPS后端加載一定的負載，放電電流達到33A,用3小時(shí)放電率測試，這樣可以對UPS主機和蓄電池的各項指標進(jìn)行檢測。

測試的應急預案：

油機必須能在市電停的情況下在規定時(shí)間內給后端設備供電，由于目前通信機房的UPS都互為主備用，斷開(kāi)一臺UPS市電開(kāi)關(guān)，不會(huì )影響另一臺的工作，一旦市電停，馬上停止測試，撤出假負載，合上斷開(kāi)的UPS市電開(kāi)關(guān)，由油機向設備供電，整個(gè)過(guò)程不超過(guò)1分鐘。