⑴ 电话交换机;办公自动化系统
⑵ 电器设备、医疗设备及仪器仪表;无线电通讯系统
⑶ 计算机不间断电源UPS;应急照明EPS
⑷ 输变电站、开关控制和事故照明; 便携式电器及采矿系统
⑸ 消防、安全及报警监测;交通及航标信号灯
⑹ 通信用备用电源;发电厂、水电站直流电源
⑺ 变电站开关控制系统;铁路用直流电源
⑻ 太阳能、风能系统;移动机站
德国阳光蓄电池系列分为A400、A500、A600系列,是把电解液固定于胶体中的密闭阀控式铅酸蓄电池,胶体技术由德国阳光蓄电池公司发展,在国际上,德国阳光胶体电池被认为是一种环保型电池系统。它析气量极低,经久耐用,寿命长达15年,12年以上的实际运行经验确保了它的高度可靠性。容量从5.5安时到3000安时。可用于多种用途,在整个使用寿命期间免维护
德国阳光系列阀控式密封胶体蓄电池引进德国先进的胶体电池生产技术、采用欧洲进口的关键原材料,使用欧洲进口关键专用生产设备生产。富液式设计、厚极板技术和独特的胶体电解质配制灌加工艺保证了电池的使用寿命;具有超长的服务寿命和很高的可靠性,可以应用于苛刻的高低温环境、恶劣的电力条件。
该产品广泛应用于通信、电力、储能、UPS/EPS等领域
蓄电池的故障占UPS系统总体故障的40%以上,它是整个UPS 系统中平均无故障时间(MrIBF)最短的器件之一。因此,UPS 电池的选择和充电模式的研究,不仅关系到经济成本问题,还直接影响UPS 电源的不间断供电。
1 UPS电池的种类和工作原理
UPS要求所选用的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性。目前,在线运行的蓄电池基本上有两种,它们都属于铅酸蓄电池。
1). 防酸隔爆铅酸蓄电池
这种电池在早期的UPS系统中使用较多,只要维护得当,会有较长的使用寿命,但由于在运行中存在大量的电解液水分散失,需经常性地测量电解液的温度、密度,往电池内部添加蒸馏水,维护工作量极大,现在的UPS系统中已很少配用。
电池化学反应式如下:
PbO2+2H2SO4+Pb = PbSO4+2 H2O+PbSO4
由此化学反应式得知,铅酸蓄电池在放电之后,电解液因与正负极板生成PbSO而耗用硫酸,其结果电解液比重下降。反之充电时,正负极板之硫酸铅中之硫酸渐渐被释出,电解液硫酸浓度逐渐加大而比重上升。通常一般铅酸电池于充电末期,正负极板都已还原成二氧化铅及海绵状铅,此后之充电几乎是在电解电解液之水而生成氧气(阳极)及氢气(阴极)逸出,其结果电解液减少,此所以为一般液式铅酸电池需要经常补水之原因。
2). 阀控式密封铅酸蓄电池(VIqLA)
因其体积较小,密封性能好、绝少维护而被广泛应用于各类UPS电源中。VRLA防止电池内部电解液流动有两种技术方法:一种技术是将硫酸电解液与SiO:胶体混合后充满电池内部,制成胶体电池(简称GEL)。这类产品产量较低,约占VRLA电池总量的15% ;另一种技术是利用超细玻璃棉将电解液不饱和地吸附住,制成吸液式电池或贫液式电池(简称AGM)。由于后者具有较好的大电流放电性能,在UPS系统中较多采用,国内厂家也大多生产AGM 蓄电池。
一般阀控式密封铅酸蓄电池工作过程中阳极产生氧气,而阴极尚未变成海绵状铅,亦即尚未充电完成,所以并未产生氢气,此时阳极产生之氧气迅速与阴极作用还原成水,是故水份不损耗,此即阀调式铅酸电池免保养理由。
2 UPS电池的性能指标
① 容量:表示电池在充满电的情况下的储能多少,用放电电流与放电时间的乘积来表示。C窖量(C)=I放电电蠢(A)×T城电时问(h)
② 放电功率:表示放电至终止的电流的大小或时间的快慢,可用电流来表示。如一个6.5AH的电池,充满之后以325mA恒流放电,经过20小时后达到其放电终止电压,放电率若以电流来表示则为0.325安率;若以放电时间来表示则为20小时放电率。
③放电电流:放电电流就是电池的输出电流,它除了用安培来表示外,通常也用电池的容量乘以某个系数来表示。如对于6.5AH 的电池,0.1C的放电电流的实际值为0.1×6.5=
0.65A。
④放电终止电压:表示电池不允许再放出电能时的电压,通常为1.75V/单格。
⑤标称容量:表示在20小时放电率下所测定的容量。
⑥自放电率:电池在不用时其内部也会消耗能量,一般以×××C/天来表示,如0.08C/天。
3 UPS电池的容量选择
蓄电池容量的确定是UPS 系统设计的重要内容。过高和过低的电池容量对于UPS 系统的运行都是不利的。容量过高,则增加投资成本,且易导致电池小电流深放电,造成电池永久性的损坏;容量过低,则不能满足负载不间断供电的要求,且大电流的充放电将缩短电池使用寿命。所以,正确选择与UPS 容量和负载容量相适应的蓄电池容量是控制UPS 系统投资成本,保证不间断供电可靠性的关键。
3.1 蓄电池放电时间的确定
UPS 根据后备时间可分为标准型和长效型两种。一般来说,标准型机内带有电池组,在停电后可以持续较短时间的供电,一般不超过25 rain;长效型机内不带电池,用户可外接多组电池,以满足长时间停电时持续供电的需要,一般满载配置可达数小时以上。
UPS电池后备时间确定的主要依据是市电供电类别。不同的供电类别,蓄电池的后备时间是不同的。一类市电供电的UPS,可按后备时间0.5 h- 1 h配置;二类市电供电的UPS,可按后备时间1 h- 2 h配置;三类市电供电的UPS,可按后备时间2 h-8 h配置;四类市电供电的UPS,可按后备时间8 h-10 h配置。然而,电池后备时间受电池成本、安装空间、回充时间等因素的限制,大多数UPS电池后备时间以不超过2 h为宜。在电力环境较差、停电较频繁的地区,可以采用UPS与发电机配合供电的方式,提高UPS供电可靠性。
3.2 UPS电池容量计算
掌握UPS电池的容量计算方法,对选购电池很有帮助。UPS电池容量在负载一定时,可依下列公式计算:
C=WT/( Ef ηVf)
C:电池容量(Ah)
W:负载容量(W)
T:放电时间(h)
Ef:机器转换效率(约0.6~0.75)
η: 电池放电效率(约0.7~0.8)
Vf :机器截止电压