GS-YUASA蓄电池PXL12072 12V7.2AH经久耐用

GS-YUASA蓄电池PXL12072 12V7.2AH经久耐用

电池寿命与放电深度

电池的使用寿命与电池的放电深度密切相关，对于标称寿命为3～5年密封电池而言，其关系如下表：

为了延长电池的使用寿命，非迫不得已，不要让电池处于深度放电状态，一般UPS厂家设计方案，当UPS处于满载或半载条件下放电到自动关机的电池的放电深度为50%左右（标机深度浅，长机深度深），如果UPS电源在过度轻载（放电电流小于0．05C20A）放电到UPS电源自动关机，则电池会因为深度放电而提早损坏。也是UPS厂家建议用户配置负载不要太轻的原因之一。当然，UPS除了有长机和标机有不同的终止电压，还有根据负载的大小来决定终止电压。有效的延长电池的使用寿命。

将UPS的交流输入电压范围拓宽，可以有效的减少电池的放电次数， 

电池的充电管理

　　（1） 基本的限流限压控制

　　充电电流既不能太大，也不能太小。正常充电电流较小，电池负极析出的H2和正极析出的O2，几乎完全复合成H2O，如果充电电流过大，气体来不及全部复合，导致电池内部压力增大，引起排气阀门开启，造成电池失水，必须限制充电电流，一般不要超过0.25C（A）比较合适。由于电池在充电过程中，电池内阻会发生变化，以恒定的电流值充电会获得满意的结果。

　　当充电电流减少，电压慢慢升高，电池容量慢慢增加，则电压便维持在一个恒定的值保持不变。此后便维持一个很小的电流对电池进行浮充。

　　（2）能进行均浮充转换

　　进行限流限压充电，该“限压”是一个均衡的充电电压，比较高。均充一定时间后，再自动转为电压较低的浮充。

　　在以下几种情况下，开始进行均充浮充的循环：

　　UPS的交流输入停电后再来电；

　　手动开机后；

　　电池进行自测完成后；

　　长期浮充后。

　　（3）分阶段充电方式

　　长期浮充会导致电池极板活性老化，使电池内阻增大，使充进去的能量除了补充电池自放电的消耗外，大部分转化为内阻发热的功率。采用分阶段充电克服该问题：

　　分阶段充电方式方案：一阶段是限流均衡充电阶段，均充到电池容量的大约90%（时间约5小时到48小时适宜）；第二阶段是间隙阶段，这时停止充电一个短时间（数分钟到数小时），让一阶段析出的H2和析出的O2充分复合；第三阶段是浮充阶段，这阶段对电池进行浮充充电，将电池充到容量接近I00%（一周左右）；第四阶段是休眠阶段，这阶段不给电池充电，利用电池的自身的漏电流放电，一直到规定的电压下限（20――30天左右）。据试验该充电方式可以提高电池寿命40%左右。

　　（4）温度补偿

　　环境温度变化时，必须对浮充电压进行校正，校正系数为18mV/℃（标称12V的电池）。为简单计，可以分级校正，如：

　　电池静置时，温度太高，电池的自放电加剧。电池使用条件推荐为20℃--25℃，温度太低，电池放电容量降低，充电接受能力下降。温度太高，反映加剧，导致失水，极板腐蚀加剧。电池的充电电压通过温度补偿来改变，温度高时，充电电压降低，使电池处于浮充状态。

当环境温度升高时，电池本身固有的寿命仍然会缩短。实践表明，配备了温度补偿，对这种电池固有的老化现象也无回天之力。

　　严格讲，保证电池服务方案是将环境温度控制在20℃--25℃，控制放电次数、放电深度、放电和充电电流以及定时冲放电的周期。几乎没有谁能满足电池厂家要求的条件，达到电池厂家给出的期望寿命是很难的。

　　根据环境温度的高低来调节充电电压。对电池寿命有提高，的温度补偿是改善电池的环境温度，使之达到20℃--25℃

电池剩余容量的估算

电池容量动态计算,是通过电池电流对时间的积分来计算的,它反映了电池充入的或放出的容量的多少,有时需要大致了解电池的”好坏程度”,需要进行容量的预计.用户可以启动容量预计来预测容量.

容量估算的基本方法是:获取一组完好的标准电池的0.05C10A放电电压曲线后,对电池进行以0.05C10A电流放电,每隔一段时间比较一下放电端电压及放出的容量.例如某标准电池0.05C10A放电到12.5V用了200分钟,而所测电池0.05C10A放电到12.5V只用了150分钟,则该电池的静置容量为额定容量的150/200*I00%=75%.

很多情况需要不是等真正停电后知道电池能支持多长时间，因为如果到这时才发现电池容量不够为时已晚。希望能对电池的容量能进行一个预估。在UPS开机时或运行一定时间时或能进行在线手动的对电池的测试。该测试特别是带了重要负载后的在线测试是承担一定的风险的。建议电池只支持很短的一个时间，好是负载需要的能量由市电和电池分担，这样可以防止因电池容量不足造成猝不及防的UPS输出中断问题。

很多UPS的容量估算是根据电池的电压直接估算的百分比。不管怎样，容量估算仅仅是“估算”，一般做到10%的精度已经相当不错的了。

电池的放电管理

（1） 不同负载有不同的终止电压

电池容量得不到及时补充，长久使得负极板晶核，极板硫酸化，电池难以还原。必须防止电池过放电。一般要有欠压告警、低压关机功能。根据电池容量及负载大小来设置放电终止电压，既保证能达到放出足够的容量，充分利用电池的容量，又不对电池造成损害。对于长延时机器或小负载时，由于放电电流相对电池容量小，电池保护点应该设置较高

（2）二次下电功能

UPS在电池一定的前提下，负载小则放电时间长，负载大则放电时间短。而有时UPS的负载有的更重要，需要支持更长的时间，如当UPS带移动基站时，传输设备比基站设备更重要，因为前者不仅影响该基站，会影响上级下级基站的信号传输，在市电停电后希望能支持更长的时间。当停电电池支持一定时间后一次切除相对不重要的负载的供电，当电池电压达到终止电压时再关机断掉重要负载的供电。

UPS输出隔离变压器的作用

隔离变压器是利用电磁感应原理，对配电或信号进行电气隔离的装置。隔离变压器在UPS电源中通常被设计在逆变器的输出端，可以起到增加UPS性能改良负载端的供电质量的作用。通常，UPS的输出隔离变器有以下四大优点：

1）降低零地电压，优化UPS末端供电网络

UPS的逆变输出装隔离变压器可以隔离输入和输出之间的电气连接，从而有效地降低输出的零地电压。由于隔离变压器的副边绕组采用Y型接法，中性点接地后产生新的零线，从而达到了降低零地电压的目的。事实上，HP、IBM、SUN的小型机因为要保证精密的计算能力与高可靠性的数据处理传输能力，都会对零地电压有极高的要求，加装隔离变压器可以彻底解决因为零地电压偏高技术人员无法调试的问题。

2）滤除负载端谐波，提高供电质量

隔离变压器本身具有电感特性，输出隔离变压器可以滤除负载端由的大量的低次谐波、减少高频干扰，并可以使高次谐波大幅度衰减。采用电源隔离变压器，可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰，消除干扰，提高设备的电磁兼容性。

3）增强过载短路保护能力，隔离安全负载

由于其自身的特性，隔离变压器是UPS中工作为稳定的器件。UPS在正常工作过程中，如果遇到大的短路电流，变压器会产生反向电动势，延缓短路电流对负载以及逆变器的冲击破坏，达到保护负载与UPS主机的作用。

4）“通交流阻直流”，UPS故障时保护负载

现代的UPS电源，AC/DC变换部分采用高频设计化，提高了UPS的输入功率因数（0.98以上）及输入电压范围，DC/AC逆变部分高频化减少了输出滤波电感的体积，功率密度大。由于无输出隔离变压器，一旦逆变器桥臂的IGBT被击穿短路，BUS母线高直流电压将加到负载上，将危及负载的安全。输出隔离变压器具有“通交流阻直流”的能力，可以解决此类问题，在UPS发生故障时能够使负载安全运行。

数字电路电源的有效滤波是数字电路不受干扰的基本保证;所有的I/O口应有适当的RC处理;控制电路应尽量远离功率部分;适当的电磁屏蔽措施;良好的PCB布局设计等都可以有效避免数字系统受到外界干扰。