CSB蓄電池HRL1210W HRL系列風(fēng)力發(fā)電用

CSB蓄電池HRL1210W HRL系列風(fēng)力發(fā)電用

UPS中蓄電池的幾個問題的探討（3）

P是UPS的標(biāo)稱輸出功率（VA），cosф是用戶負(fù)載的功率因數(shù)，一般取為0.7。η是UPS的逆變效率, N是電池個數(shù)，E是電池放電電壓(V)，可以設(shè)定為12V(剛開始放電時電壓高于12V，放電終止前電壓低于12V，但是整個放電過程在12V左右支持時間長)?！　?/p>

在得出電流后，根據(jù)用戶需要的支持時間，I*t=Ah,便可以得到需要的安時數(shù)，然后再根據(jù)放電特性曲線或特性表進(jìn)行修正。

　考慮到絕大多數(shù)用戶實際使用的負(fù)載一般為額定值的50～80%，因此很多UPS代理商一般按照80%甚至60%計算。因此有兩種計算方法，一是按UPS額定輸出容量計算，二是按實際負(fù)荷所需功率計算。

　下面對一臺10KVA電池電壓為192V 或240V的UPS分別需要1h3h10h24h的電池容量進(jìn)行計算：

　　放電電流：

　　
       如果按100%的負(fù)載計算，則電池放電電流為42(A)

如果用戶需要支持時間為10小時,則容量100%可用,直接得出10h*42A=420Ah

支持時間為24小時,則容量約105%可用,得24h*42A/105%=960Ah

支持時間為3小時,則容量約75%可用,得3h*42A/75%=168A h

支持時間為1小時,則容量約52%可用,得1h*42A/52%=80Ah

如果按80%的負(fù)載計算，則42*80%=33.6(A)

如果用戶需要支持時間為10小時,則容量100%可用,直接得出10h*33.6A=336Ah

支持時間為24小時,則放電電流為1/24 C10A=0.042 C10A,查表知約105%容量可用,得24h*33.6A/105%=768Ah

支持時間為3小時,則容量約75%可用,得3h*33.6A/75%=135Ah

支持時間為1小時,則容量約52%可用,得1h*33.6A/52%=64Ah

如果電池電壓為240VDC，按100%的負(fù)載計算，電池電壓高，相應(yīng)逆變時效率比較高，

　　
       則電池放電電流為32.4(A)，則單個電池的容量可以減小但是串連電池的數(shù)量增多。

用戶及銷售工程師可能會根據(jù)實際需要情況、成本,決定是配置80%還是配置100%的電池容量。在資金容許的情況下,配置也可以選擇高于計算值,但是也不宜超出太多，否則電池放電是處于小電流放電,壽命也會縮短。

4 UPS中蓄電池的管理

UPS中采用電池的作用就是在停電時電池能起到不間斷的作用,同時需要采用的電池的壽命盡可能長.電池管理的可靠性和完善性成為各個UPS廠家競爭的重點(diǎn)之一.。

　4.1 電池的充電管理

?。?） 基本的限流限壓控制

充電電流既不能太大，也不能太小。正常充電電流較小，電池負(fù)極析出的H2和正極析出的O2，幾乎*復(fù)合成H2O，如果充電電流過大，氣體來不及全部復(fù)合，導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力增大，引起排氣閥門開啟，造成電池失水，因此必須限制充電電流，一般不要超過0.25C（A）比較合適。由于電池在充電過程中，電池內(nèi)阻會發(fā)生變化，所以以恒定的電流值充電會獲得滿意的結(jié)果。

當(dāng)充電電流減少，電壓慢慢升高，電池容量慢慢增加，則電壓便維持在一個恒定的值保持不變。此后便維持一個很小的電流對電池進(jìn)行浮充。

　?。?）能進(jìn)行均浮充轉(zhuǎn)換

首先進(jìn)行限流限壓充電，但是該“限壓”是一個均衡的充電電壓，比較高。均充一定時間后，再自動轉(zhuǎn)為電壓較低的浮充。

在以下幾種情況下，開始進(jìn)行均充浮充的循環(huán)：

UPS的交流輸入停電后再來電；

手動開機(jī)后；

電池進(jìn)行自測完成后；

長期浮充后。

　（3）分階段充電方式

長期浮充會導(dǎo)致電池極板活性老化，使電池內(nèi)阻增大，使充進(jìn)去的能量除了補(bǔ)充電池自放電的消耗外，大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)阻發(fā)熱的功率。采用分階段充電克服該問題：

分階段充電方式方案：第1階段是限流均衡充電階段，均充到電池容量的大約90%（時間約5小時到48小時適宜）；第二階段是間隙階段，這時停止充電一個短時間（數(shù)分鐘到數(shù)小時），讓第1階段析出的H2和析出的O2充分復(fù)合；第三階段是浮充階段，這階段對電池進(jìn)行浮充充電，將電池充到容量接近100%（一周左右）；第四階段是休眠階段，這階段不給電池充電，利用電池的自身的漏電流放電，一直到規(guī)定的電壓下限（20――30天左右）。據(jù)試驗該充電方式可以提高電池壽命40%左右。

（4）溫度補(bǔ)償

環(huán)境溫度變化時，必須對浮充電壓進(jìn)行校正，校正系數(shù)為18mV/℃（標(biāo)稱12V的電池）。為簡單計，可以分級校正，如：