www.hj8828.com电池的寿命与UPS的可靠性关联分析

APC UPS较低的电池电压相对延长了电池寿命,APC
UPS电池寿命为3 ̄5年,而有些UPS的电池典型寿命只有1年!在UPS十年的使用期里,更换电池的成本比UPS本身售价高出两倍!虽然这类UPS设计比较容易,成本也较低,
但“潜在的”更换电池则成本很高。

电池纹波电流影响电池可靠性

UPS回路中UPS到蓄电池的开关选型原则

     按照蓄电池放电的最大电流选择直流断路器容量。

电池充电器设计影响电池可靠性

如果在线式UPS的电池在充电器和逆变器之间,那么电池就会有纹波电流,这是普通的“双变换”UPS.

UPS的定义

   
UPS即不间断电源,是将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时,UPS立即将电池的直流电能,通过逆变零切换转换的方法向负载继续供电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

普通后备式、APC在线互动式或后备/铁磁式UPS不会有纹波电流,其它设计的UPS会产生大小不等的纹波电流,这取决于具体的设计方法。只要检查一下UPS的结构图就能知道该UPS能否产生纹波电流。

如果用截止二极管、继电器、变换器或整流器把电池与逆变器隔离开,那么电池就不会有纹波电流。当然这种设计的UPS不总是一直“在线”,所以这种UPS被称为“混合后备/在线式”UPS.

UPS回路中开关的选型

     输出开关的额定电流值约等于UPU的容量(VA)除以电压乘以1.5。

    考虑因素:a.电路的高次谐波.。

                     
 b.UPS输出的过载能力能达到过载20%时坚持10分钟过载50%时坚持30秒。

     输入开关的额定电流值约等于UPU的容量(VA)除以电压乘以2。

理想情况下,为了延长UPS电池寿命,
应让电池总保持在“浮”充电或恒压充状态。这种状态下充满电的电池会吸收很小的充电器电流,它称为“浮”或“自放电”电流。尽管电池厂商如此推荐,有些UPS的设计(很多在线式)
使电池承受一些额外的小电流,称为纹波电流。纹波电流是当电池连续地向逆变器供电时产生的,因为据能量守恒原理,逆变器必须有输入直流电才能产生交流输出。这样电池形成了小充放电周期,充放电电流的频率是UPS输出频率(50或60Hz)的两倍。

电池电压影响电池可靠性

UPS的分类

   
UPS电源按其工作原理可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。UPS从结构上一般分为直流UPS(DC-UPS)和交流UPS(AC-UPS)两大类。从备用时间分,UPS分为标准型和长效型两种。

   
后备式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电超出其工作范围或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。没有稳压,有切换时间,且输出波形一般为方波。

   
在线互动式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电偏低或偏高时,通过UPS内部稳压线路稳压后输出,当市电异常或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:有稳压,但同样存在切换时间。

   
 在线式UPS在市电正常时,由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作,由逆变器向负载提供交流电,在市电异常时,逆变器由电池提供能量,逆变器始终处于工作状态,保证无间断输出。其特点是,有极宽的输入电压范围,基本无切换时间且输出电压稳定精度高,特别适合对电源要求较高的场合,但是成本较高。目前,功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。

这一点对用户很重要,因为更换电池的成本很高(UPS售价的30%)。
电池故…

所有APC
UPS无论运行还是停机状态电池都处在充电状态,市场上的很多UPS没有这种功能。虽然这一功能使UPS
成本提高, 但如果考虑到更换电池的花费, 则UPS总的使用成本降低了。

UPS的选型原则

1)确认需要何总类型的UPS。

2)确认所需要UPS的功率值。

列出所有需要保护设备的VA值,用瓦特表示的电能时,乘以1.4即是大概的伏安数。计算所有设备的总量,在总量基础上增加30%的预留扩充容量,即是UPS的容量。

3)另UPS的品牌很重要,在选型时需及时与UPS厂家技术沟通。

电池纹波电流影响电池可靠性

普通后备式、APC在线互动式或后备/铁磁式UPS不会有纹波电流,其它设计的UPS会产生大小不等的纹波电流,这取决于具体的设计方法。只要检查一下UPS的结构图就能知道该UPS能否产生纹波电流。