在许多的电池使用场合都希望得知电池放电期间的剩余电量。因此，蓄电池监测装置的一个重要功能是剩余电量（SOC）的计算。
目前的电池电量计算技术在蓄电池深度循环放电使用的场合发展日趋成熟，尤其是在锂离子 ( Li-ion )电池的应用，因为锂离子电池的充放电容量效率接近，与放电电流和工作温度的关系不大，因此，其智能化的技术相对简单。
阀控铅酸蓄电池（Valve Regulated Lead AcidBattery--VRLAB）电池的放电过程是一个动态非线性过程，对其放电过程的物理化学反应的研究有利于监测装置和算法的设计。
VRLA蓄电池的工作原理与传统蓄电池类似，其放电和充电的电极反应可以用双极硫酸盐理论。
这种连接很方便,只需要将一台UPS(如UPS1)的BYPASS(BYPSS1)的输入与市电断开,并连接另一台UPS(如UPS2)的输出端,就构成了两台UPS的热备份冗余系统。在正常情况下由UPS1向负载供电,而UPS2处于热备份空载运行;当UPS1故障时,UPS2投入运行接替UPS1继续给负载供电。只有当UPS2因过载或逆变器故障时,才由两台UPS的旁路给负载提供市电。
1.2 UPS的并联连接
提高UPS供电系统可靠性的另一个方法是并联连接,但是UPS的并联连接并不像串联连接那样容易。因为所有UPS的输出阻抗不可能相同,加之各逆变器的输出电压和市电电压锁相都具有正负误差,致使各个UPS的输出电压既有相位差又有幅值差,因此一般UPS直接并联是危险的,只有具有并联功能的UPS才能并联。图2中将两个UPS并联,这种将两台UPS的输出直接并联,必须满足下列条件:相位和幅值相同,以保证两个UPS之间无破坏性环流产生。
图2 UPS并联连接
为了满足上述条件,仅具备BYPASS结构的UPS就远远不够了,如果是不具备并联功能的UPS,就必须在原UPS的基础上增加并联柜或并联板,这样就必须增加投资。
并联连接的优点在于它不仅可以提高可靠性,而且过载、动态性能比串联方式好得多,且便于增容。
并联连接的方式有以下几种:
(1)主从并联
这种方式是并联系统中以一台UPS为主机,其他为从机。从机在主机的控制下,从机中任意一台出现故障,均不影响系统的正常供电,但若主机出现故障则全系统瘫痪。
(2)无主从并联
并联系统中无主从之分,系统中任一台UPS既是主机也是从机,哪台先开哪台就是主机,而后开机的都是从机。一旦主机故障停机,系统自动选择作为从机运行的另一台UPS接替主机的工作,保持供电不间断。
铅在硫酸溶液中的阳极氧化，在一定条件下发生钝化，结果导致输出容量的降低，降低的程度依赖于放电时的温度、硫酸的浓度以及放电的电流密度。
放电过程中因为有结晶的存在，在高电流密度放电时，就意味着在很短的时间内有大量的铅离子转入溶液，而形成新的晶核需要有一个诱导时间，于是在这个短时间内就会形成较大的过饱和度，与电流密度相比，就能够形成数量较多的和尺寸较小的结晶核，从而导致生成致密的硫酸铅层而钝化。在预先有晶核存在的条件下，过饱和度与晶粒尺寸之间的关系仍遵守上述规律，与小晶体成平衡的溶液，其饱和度将大于大晶体成平衡的溶液。
(1)较高的均衡充电电压对电池的影响
所谓均衡充电,就是均衡电池特性的充电,是指在电池的使用过程中,因为电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡,为了避免这种不平衡趋势的恶化,需要提高蓄电池组的充电电压,对蓄电池进行均衡充电,达到各个单只电池的端电压相等。
毫无疑问,这个定义是在传统的铅酸电池维护中提出来的,并不适用于免维护电池。
在以前的电池维护中，伴随着均衡充电的过程是进行电池比重的调整，也就是说采用添加蒸馏水的办法补充水量，以保持电池的均衡性。但在免维护电池中，在现有的维护制度下是不能加水的，这样一来，将不可避免造成电池的失水、电池干枯。
事实上，均衡充电电压，对于大多数电池来说,都是较高的浮充电压。在这种情况下，对于大多数正常的电池来说，无疑是处于过充电状态。这将产生大量的O2和H2。理论上讲，阀控密封电池是不失水的，但事实是不可避免的:首先，化学反应效率是不可能达到的，不能复合的气体在电池内部形成一定的压力，压力超过安全控制阀阀值时，阀门打开，气体从控制阀中排出。其次,电池是不可能完全密封的，电池失水是一个缓慢的过程。
免维护电池失水会与普通铅酸电池一样,会造成电池的伤害,影响电池的容量与寿命,还存在免维护电池独特的故障特点。免维护电池的失水,必然引起电池内部胶体电解液液面的降低,当电解液的高度低于极板时,由于系统的复合效率不可能是,因此将有部分氧气在正极板电解液浸泡处发生下列反应:
O2+2H2SO4+2Pb=2PbSO4+2H2O
产生后的PbSO4、H2O将流回电解液中,在充电过程中上述反应不断产生,这样一来,极板上部的铅被不断地转移到下部,在长期使用后,极板汇流条慢慢地被腐蚀,直致电池终出现断路。
(2)传统的均衡充电方法并不能达到电池均衡
图5 传统方法提高充电电压进行电池均衡的电压曲线
图5所示采用传统的提高充电电压进行电池均衡的方法。从图中看出均衡充电85h后电池并未均衡。在实际运行的电池组中,同样存在类似情况,电池之间存在较大的电压差,高电池与低电池电压差甚至超高1V。所以传统的均衡方式并不能解决免维护电池的均衡问题。很多供电部门已取消了均衡充电,如唐山供电公司。
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