探讨UPS蓄电池的选用原则及维护方法

毛文涛

摘  要：随着现代社会科学技术的快速发展，UPS系统已经逐渐应用于各个领域中，在一定程度上改变了人们的生活方式与工作方式。从实际生产生活的角度分析，UPS系统是市政电力系统故障时最后的能源保障，其系统综合使用性能直接影响到电源保障能力。因此，在实际应用的过程中，工程人员需要考虑UPS所配置的蓄电池的基本原理与性能参数，灵活选择蓄电池类型和品牌，优化计算蓄电池的后备放电时间、容量和蓄电池组数，定期维护蓄电池组，从而充分发挥UPS蓄电池系统的应用价值。文章简要分析了UPS蓄电池组成结构，对UPS蓄电池的选用原则、UPS蓄电池的维护方法进行深入探究。

关键词：UPS蓄电池;选用原则;维护方法

中图分类号：TM912 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）36-0101-02

Abstract： With the rapid development of modern social science technology， UPS system has been gradually applied in various fields， which has changed people's way of life and work to a certain extent. From the point of view of actual production and life， UPS system is the last energy guarantee in case of municipal power system failure， and its comprehensive performance directly affects the power supply guarantee capacity. Therefore， in the process of practical application， engineers need to consider the basic principles and performance parameters of the battery configured by UPS， flexibly select the type and brand of battery， optimize and calculate the backup discharge time， capacity and the number of battery groups， and maintain the battery pack regularly， so as to give full play to the application value of UPS battery system. This paper briefly analyzes the composition and structure of UPS battery， and probes into the selection principle of UPS battery and the maintenance method of UPS battery.

Keywords： UPS battery; selection principle; maintenance method

引言

在現代社会背景下，UPS电源系统被充分运用于各个领域中，比如：金融、通信、保险、交通、税务、军队、教育、政府等，其中蓄电池的综合性能直接影响到UPS系统的电能储存能力。因此，工程人员要想在最大程度上发挥蓄电池的应用价值，建议优化选择蓄电池的类型和品牌，分别考虑蓄电池的后备放电时间、容量、蓄电池组数、使用周期、使用环境等，以此强化UPS蓄电池系统的运行效率，保证其能够满足各项使用需求[1]。

1 UPS电源系统组成结构

蓄电池是UPS电源系统中的重要构成部分，是能够实现电能储存与利用的关键构件;UPS电源系统在市政电力系统应用过程中，一旦出现意外断电的情况，则可以利用UPS电源系统的蓄电池组对逆变器供电，促使其能够将直流电源转化为交流电，若UPS蓄电池组能够在一段时间内持续供电，则能够保证UPS系统在此时间内不间断地向负载设备供电，从而不会影响城市居民的日常生活与工作。

关于UPS蓄电池的结构组成，主要包括：壳体、极柱、电解液、极板组、隔板等。在系统运行的过程中，蓄电池能够将化学能转化为电能向外供电，同时当蓄电池与外界电力系统相联而将电能转化为化学能进行存储，实现蓄电池放电、充电的反复利用。以下是UPS电源系统的主要构成：

第一，UPS蓄电池;UPS蓄电池是系统的关键内容，是储存电能的重要部分，其主要是由多个蓄电池单元构成，通过蓄电池间的串联形成蓄电池组。蓄电池组的容量规格直接决定了UPS蓄电池系统的后备放电时间。在工程应用的过程中，若市电系统正常供电，则蓄电池能够将电能转化成为化学能源，一旦市电系统发生故障，则化学能转化为电能向外供电。

第二，逆变器;逆变器是实现将蓄电池中化学能转化为电能的关键环节，能够将DC转化成为AC，其可以细化分为滤波电路、逆变桥、控制逻辑。

第三，静态开关;静态开关是一种无接触点的开关，由两个可控硅通过反向并联的方式构成，是一种交流开关，受到逻辑控制模块的管理。在UPS蓄电池系统中，可以分为并机型（负责两路电源供电转换控制）、转换型（用于逆变器与市电的并联控制）[2]。

第四，整流器;这是一个整流装置，能够将AC转化为DC;在实际应用的过程中，能够将交流电转化为直流电，之后供给负载;或者为蓄电池提供充电服务。

2 UPS蓄电池的选用原则

2.1 UPS蓄电池的容量选择

在蓄电池的选择过程中，工程人员要关注蓄电池的容量。一般情况下，不同的用电设备会给出特定的额定功率或者额定电流参数，且不同类型的负载之间具有较大的差距。工程人员可以结合负载总容量，结合公式“USP容量≥80%的負载容量”，就是控制USP蓄电池的最大容量在负载容量的80%左右。之所以选择80%，主要是考虑到负载启动时产生的电流冲击情况，还需要考虑到以后的扩容问题。此外，要想合理选择蓄电池的容量，建议结合放电需求、应用场景、终止电压、系统效率及电池组数等参数，调整UPS蓄电池的功率;工程人员还需要根据蓄电池的恒定功率计算逆变器的选择参数[4]。

2.2 UPS蓄电池的寿命问题

在UPS蓄电池的选择过程中，工程人员要全面考虑蓄电池的寿命问题，要尽可能的延长蓄电池的使用寿命。一般情况下，要想保证蓄电池的使用寿命，首先就要结合UPS电源系统的实际设计需求，明确设计目标，控制电池容量，保证容量能够满足使用需求;其次，要控制UPS蓄电池系统的硬件设备质量，保证各零构件的质量参数符合规定标准，以此保证其在使用的过程中能够正常运行，避免由于硬件质量较低引发UPS蓄电池系统运行故障。再次，工程人员要优化选择逆变器与整流器设备，保证二者能够满足直流电与交流电之间的转换。最后，要合理选择UPS蓄电池系统的故障保护装置，如断路器、熔断器等，避免由于UPS系统故障而导致蓄电池系统损坏。

2.3 UPS蓄电池的使用环境

在UPS蓄电池的选择过程中，建议工程人员关注蓄电池的使用环境，避免将其放置在不恰当的工作环境中，影响UPS蓄电池系统的运行状态。一方面，建议控制UPS蓄电池系统的温度环境，工程人员要严格控制蓄电池系统的所在环境位置与为温度条件，控制温度在20℃-25℃之间;在放置蓄电池的机柜上设置散热孔或者风机，保证蓄电池与外界空气的流通，避免由于工作环境温度较高导致系统过度放电，防止出现系统短路的情况，从而延长UPS蓄电池的使用周期，体现UPS蓄电池系统的应用性能。另一方面，建议工程人员关注蓄电池的保存环境，保证通风情况良好。

3 探讨UPS蓄电池的维护方法

3.1 UPS蓄电池的定期检查

在UPS蓄电池系统的使用过程中，要想进一步提高系统的应用效率，延长使用寿命，建议定期检查UPS蓄电池系统运行情况，为之后的维护工作提供重要依据。建议工程人员定期检查蓄电池组，观察UPS蓄电池组的外观情况，分析其是否存在异常，及时发现漏液、爬酸的情况;还需要定期检查UPS蓄电池的间端电压情况，检查内阻值，保证UPS蓄电池系统的运行状态。在检查的过程中，若发现蓄电池间端电压不稳定的情况，则需要进行调整，消除电源异常，保证蓄电池活性。

3.2 UPS蓄电池的更换

蓄电池的更换必须同容量、同类型、同厂家的电池做更换。不同容量、不同类型、不同厂家的蓄电池严禁混合使用;更换过程中，切勿将蓄电池的极柱短接，蓄电池短接会引起燃烧。

3.3 合理性的电池活化处理

在UPS蓄电池系统的使用过程中，要想进一步提高系统的应用效率，建议定期给UPS蓄电池进行活化处理，保持蓄电池的活性，从而维护UPS蓄电池系统的应用能力。在实际过程中，除了使用传统的活化方法之外，工程人员还可以引进先进技术与设备，比如：在线活化系统，实现对UPS蓄电池的自动检测，获取各个电池的电压情况，实现在电池充电、放电与静置全过程的均衡管理，保证电池组中每一节电池电压的稳定，促使其始终处于相同的工作状态。

3.4 合理的保存环境

在UPS蓄电池系统的使用过程中，要想进一步提高系统的应用效率，建议工程人员管理蓄电池，将蓄电池放置在合适的环境中。结合上述文章可以发现，UPS蓄电池系统所在环境条件能够直接影响到蓄电池的使用寿命及运行状态。因此，建议工程人员严格控制蓄电池所在环境的温度条件、通风条件与空气干燥度条件，确保环境温度始终在20℃左右，以此保证蓄电池处于最佳运行状态中。

4 结束语

综上所述，UPS蓄电池系统是现代社会的产物，是能够为人们提供电源保障的重要技术形式。在实际应用的过程中，要想在最大程度上发挥UPS蓄电池系统的应用价值，延长蓄电池的使用寿命，建议分别从蓄电池的选择与维护两方面入手。一方面，要严格遵循容量选择原则、寿命选择原则与使用环境选择原则;另一方面，要定期检查UPS蓄电池系统，分析其中蓄电池的使用情况，合理开展活化处理，提高蓄电池的使用水平，且让蓄电池始终处于合适的环境中，保护蓄电池的化学稳定性，避免将其放置于高温高压环境中，避免过度使用。

参考文献：

[1]贾平，周鸿喜，杨洪，等.蓄电池远程维护设备的充放电方法[J].通信电源技术，2019，36（01）：47-48+51.

[2]李富尧.UPS电源系统工作原理及维护[J].内燃机与配件，2018（18）：150-151.

[3]曹连兵，宋晓伟，王启凡，等.数据中心UPS电源系统蓄电池组的选型研究[J].电气应用，2017，36（22）：50-54.

[4]徐军忠.UPS选用原则参考技术参数选择适用的UPS[J].电气应用，2016，35（22）：17.