UPS蓄電池的種類、選擇

一部分工程師人員在配置電源時，往往比較注重UPS主機的性能，卻忽視了對UPS蓄電池的選擇。選擇不恰當的配套蓄電池往往會造成UPS后備時間不足、電池不能放電等事故，或電池的使用壽命很短量，下面就根據幾個方面來分析下電池的選擇。 

  一、UPS蓄電池的種類    蓄電池是UPS系統中的一個重要組成部分，它的優劣直接關系到整個UPS系統的可靠程度，然而蓄電池卻又是整個UPS系統中平均無故障時間（MTBF）最短的一種器件。如果用戶能夠正確使用和維護，就能夠延長其使用壽命，反之其使用壽命會大大縮短。   蓄電池的種類一般可分為閥控式密封鉛酸蓄電池、膠體電池等。UPS要求所選用的蓄電池必須具有在短時間內輸出大電流的特性。目前，在線運行的蓄電池基本上是這兩種，不屬于鉛酸蓄電池。    閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA)    因其體積較小、密封性能好、絕少維護而被廣泛應用于各類UPS電源中。VRLA防止電池內部電解液流動有兩種技術方法:一種是將硫酸電解液與SiO2，膠體混合后充滿電池內部，制成膠體電池(簡稱GEL)。這類產品產量較低，約占VRLA電池總量的15%。另一種是利用超細玻璃棉將電解液不飽和地吸附住，制成吸液式電池或貧液式電池(簡稱AGM)。由于后者具有較好的大電流放電性能，在UPS系統中較多采用，國內廠家也大多生產AGM蓄電池。   膠體電池    膠體電池屬于鉛酸蓄電池的一種發展分類，最簡單的做法，是在硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電液變為膠態。電液呈膠態的電池通常稱之為膠體電池。廣義而言，膠體電池與常規鉛酸電池的區別不僅僅在于電液改為膠凝狀。例如非凝固態的水性膠體，從電化學分類結構和特性看同屬膠體電池。又如在板柵中結附高分子材料，俗稱陶瓷板柵，亦可視作膠體電池的應用特色。近期已有實驗室在極板配方中添加一種靶向偶聯劑，大大提高了極板活性物質的反應利用率，據非公開資料表明可達到70wh/kg的重量比能量水平，這些都是現階段工業實踐及有待工業化的膠體電池的應用范例。膠體電池與常規鉛酸電池的區別，從最初理解的電解質膠凝，進一步發展至電解質基礎結構的電化學特性研究，以及在板柵和活性物質中的應用推廣。其最重要的特點為：用較小的工業代價，沿已有150年歷史的鉛酸電池工業路子制造出更優質的電池，其放電曲線平直，拐點高，比能量特別是比功率要比常規鉛酸電池大20%以上，壽命一般也比常規鉛酸電池長一倍左右，高溫及低溫特性要好得多。

二、UPS蓄電池的選擇  

蓄電池容量(Ah)的選擇    蓄電池容量(Ah)是指在標準環境溫度下，每2V電池單體在給定時間至1.80V終止電壓時，可提供的恒定電流值(A)與持續放電時間(h)的乘積。給定持續放電時間為10h的容量稱為10h率容量，用符號C10來表示。蓄電池容量可用20、10、8、5、3、1、0.5h率等多種方法表示，一般采用C10作為蓄電池的額定容量來標稱蓄電池。額定容量是蓄電池的主要參數，不少工程人員就認為，兩種品牌相同額定容量的蓄電池可以在同一套UPS系統中替代使用。這種觀點是有問題的，因為兩種蓄電池具有相同額定容量，只表示它們的l0h放電性能一致，但在l0min和30min、lh和3h等時間內可提供的恒功率值和恒電流值則可能差異較大，而UPS后備時間通常不到l0h，所以UPS配用蓄電池時，考察其在后備時間內的放電性能就尤為重要。    在已知UPS主機一些基本參數和確定蓄電池品牌后，就可以根據這一蓄電池品牌樣本資料中提供的恒功率放電數據表域值流放電曲線，通過功率定型法或電流定型法來計算確定蓄電池的容量和型號。