UPS电源简化的电池电量计如图1所示。其中，RSNS为mΩ级检流电阻，RL为负载电阻。电池通过开关、RSNS对RL放电时的电
流IO在RSNS两端产生的压降为VS(t)=IO(t)×RSNS。电量计持续检测RSNS两端的压差VS，并将其通过ADC转换为N位的数
字量Current(简称CR)，之后以时基确定的速率进行累加，M位累加结果Accumulated_Current(简称ACR)的单位为Vh(伏
时)。对量化后的VS进行累加相当于对其进行积分，结果为。
电池电量 。因此，将ACR值除以检流电阻RSNS的阻值即得到以Ah(安时)为单位的电池容量。ADC转换结果和累加后的结
果都带有符号位，按照图1中的连接方式，充电时CR为正，ACR递增；放电时CR为负，ACR递减。外部微控制器可以读取
CR和ACR值，经过换算得到真实的充放电电流和电量值。
实际的电量计还包括一些控制和接口逻辑，通常还能检测电池电压和温度等参数。一些智能电量计可以自动完成电
池自放电的修正，还可保存电池特性曲线，允许用户定制电池电量计算法。
影响蓄电池大理UPS电源使用寿命的主要影响因素
影响蓄电池(主要指免维护的铅酸蓄电池)使用寿命的因素主要有以下几个方面：
(1)环境温度：
过高的环境温度是影响蓄电池使用寿命的典型因素，一般蓄电池生产厂家要求的环境温度是在15～20℃，随着温度的升
高，蓄电池的放电能力也有所提高，但环境温度一旦超过25℃，只要温度每升高10℃，蓄电池的使用寿命就会减少一半
。例如蓄电池的使用寿命是6年，环境温度为35℃，那么其寿命就只有3年了，如果温度再升高10℃达到45℃，其寿命就
只有1.5年了。
(2)过度放电：
蓄电池被过度放电是影响蓄电池使用寿命的另一重要因素。蓄电池的寿命取决于其放电深度，放电深度越大，使用寿命
就越短。当蓄电池被过度放电到输出电压为零时，会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸付到电池的阴极表面，形成电池
阴极的"硫酸盐化"。由于硫酸铅本身是一种绝缘体，它的形成必将对电池的充、放电性能产生不好的影响。因此，在阴
极板上形成的硫酸盐越多，电池的内阻越大，电池的充、放电性能就越差，其使用寿命就越短。不能完全放电，避免过
度放电，好放电的幅度在30%～50%之间。
(3)板栅的腐蚀与增长：
板栅腐蚀是影响蓄电池使用寿命的重要原因。如果电池使用不当，长期处于过充电状态，那么电池的栅板就会变薄，容
量降低，会缩短使用寿命。
(4)浮充电状态对蓄电池使用寿命的影响：
目前，蓄电池大多数都处于长期的浮充电状态下，只充电，不放电，这种工作状态极不合理。大量运行统计资料表明，
这样会造成蓄电池的阳极极板钝化，使蓄电池内阻急剧增大，使蓄电池的实际容量(A．h)远远低于其标准容量，从而导
致蓄电池所能提供的实际后备供电时间大大缩短，减少其使用寿命。
(5)失水：
蓄电池失水也是影响其使用寿命的因素之一，蓄电池失水会导致电解液比重增加，电池栅板的腐蚀，使蓄电池的活性物
质减少，从而使蓄电池的容量降低而导致其使用寿命减少。
（6）初充电是否良好，将严重地影响蓄电池的寿命。必须处于满负荷充电状态，不充分充电将会降低电池的寿命。
（7）将不同生产厂商或不同安时的蓄电池联接在一起的做法是不可取的。因为这样会减少蓄电池的使用寿命。
5.蓄电池的充电方式：
（1）半定电流充电方式(简单方式)
此种方式，操作简便，广泛适用于循环使用之电池。充电器由变压器、二极体、电阻组成的，这些元件中产生的阻抗来
确保充电电流不过充电。因为它结构简单，所以制造成本较低。以这种方式，在充电过程中，电池电压上升则充电电流
会下降。在此有一个问题，当电池在充电后阶段仍以较大电流充电会造成过充现象，注意避免超出充电时间规定。
（2）定电流充电方式
此方式，充电时间和充电量很容易计算，但需要一个昂贵的电路来进行精确计算定电流，因此，此方式并不常用。
（3）定电压充电方式（定电流、定电压充电方式）
此方式是以定电压来提供电池一定电压的方式。此方式利用与电池不同的电压来对电池充电。充电电流初很大，逐渐
减小至它充电结束。它需要根据蓄电池充电和温度特性来设置充电电压。电压不准确将导致过充电或充电不饱和。大容
量充电单位，刚开始会有大电流，这将导致成本的增高。限制初始电流的定电流定电压充电方式广泛应用于循环和浮充
使用的蓄电池。
蓄电池的容量由下列因素决定：
1.蓄电池单独工作天数。在特殊气候条件下，蓄电池允许放电达到蓄电池所剩容量占正常额定容量的20%。
2.蓄电池每天放电量。对于日负载稳定且要求不高的场合，日放电周期深度可限制在蓄电池所剩容量占额定容量的80%
。
3.蓄电池要有足够的容量，以保证不会因过充电所造成的失水。一般在选蓄电池容量时，只要蓄电池容量大于太阳能发
电板峰值电流的25倍，则蓄电池在充电时就不会造成失水。
4.蓄电池自身漏掉的电能。随着电池使用时间的增长及电池温度的升高，自放电率会增加。对于新的电池自放电率通常
小于容量的5%，但对于旧的质量不好的电池，自放电率可增至每月10%～15%。
在水情遥测系统中，连续阴雨天的长短决定了蓄电池的容量，由遥测设备在连续阴雨天中所消耗能量安时数加上20%
因子，再加上10%电池自放电能安时数，便可计算出蓄电池的容量源。
大理UPS电源使用寿命的主要影响因素
影响蓄电池(主要指免维护的铅酸蓄电池)使用寿命的因素主要有以下几个方面：
(1)环境温度：
过高的环境温度是影响蓄电池使用寿命的典型因素，一般蓄电池生产厂家要求的环境温度是在15～20℃，随着温度的升
高，蓄电池的放电能力也有所提高，但环境温度一旦超过25℃，只要温度每升高10℃，蓄电池的使用寿命就会减少一半
。例如蓄电池的使用寿命是6年，环境温度为35℃，那么其寿命就只有3年了，如果温度再升高10℃达到45℃，其寿命就
只有1.5年了。
(2)过度放电：
蓄电池被过度放电是影响蓄电池使用寿命的另一重要因素。蓄电池的寿命取决于其放电深度，放电深度越大，使用寿命
就越短。当蓄电池被过度放电到输出电压为零时，会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸付到电池的阴极表面，形成电池
阴极的"硫酸盐化"。由于硫酸铅本身是一种绝缘体，它的形成必将对电池的充、放电性能产生不好的影响。因此，在阴
极板上形成的硫酸盐越多，电池的内阻越大，电池的充、放电性能就越差，其使用寿命就越短。不能完全放电，避免过
度放电，好放电的幅度在30%～50%之间。
(3)板栅的腐蚀与增长：
板栅腐蚀是影响蓄电池使用寿命的重要原因。如果电池使用不当，长期处于过充电状态，那么电池的栅板就会变薄，容
量降低，会缩短使用寿命。
(4)浮充电状态对蓄电池使用寿命的影响：
目前，蓄电池大多数都处于长期的浮充电状态下，只充电，不放电，这种工作状态极不合理。大量运行统计资料表明，
这样会造成蓄电池的阳极极板钝化，使蓄电池内阻急剧增大，使蓄电池的实际容量(A．h)远远低于其标准容量，从而导
致蓄电池所能提供的实际后备供电时间大大缩短，减少其使用寿命。
(5)失水：
蓄电池失水也是影响其使用寿命的因素之一，蓄电池失水会导致电解液比重增加，电池栅板的腐蚀，使蓄电池的活性物
质减少，从而使蓄电池的容量降低而导致其使用寿命减少。
（6）初充电是否良好，将严重地影响蓄电池的寿命。必须处于满负荷充电状态，不充分充电将会降低电池的寿命。
（7）将不同生产厂商或不同安时的蓄电池联接在一起的做法是不可取的。因为这样会减少蓄电池的使用寿命。
5.蓄电池的充电方式：
（1）半定电流充电方式(简单方式)
此种方式，操作简便，广泛适用于循环使用之电池。充电器由变压器、二极体、电阻组成的，这些元件中产生的阻抗来
确保充电电流不过充电。因为它结构简单，所以制造成本较低。以这种方式，在充电过程中，电池电压上升则充电电流
会下降。在此有一个问题，当电池在充电后阶段仍以较大电流充电会造成过充现象，注意避免超出充电时间规定。
（2）定电流充电方式
此方式，充电时间和充电量很容易计算，但需要一个昂贵的电路来进行精确计算定电流，因此，此方式并不常用。
（3）定电压充电方式（定电流、定电压充电方式）
此方式是以定电压来提供电池一定电压的方式。此方式利用与电池不同的电压来对电池充电。充电电流初很大，逐渐减
小至它充电结束。它需要根据蓄电池充电和温度特性来设置充电电压。电压不准确将导致过充电或充电不饱和。大容量
充电单位，刚开始会有大电流，这将导致成本的增高。限制初始电流的定电流定电压充电方式广泛应用于循环和浮充使
用的蓄电池。
蓄电池的容量由下列因素决定：
1.蓄电池单独工作天数。在特殊气候条件下，蓄电池允许放电达到蓄电池所剩容量占正常额定容量的20%。
2.蓄电池每天放电量。对于日负载稳定且要求不高的场合，日放电周期深度可限制在蓄电池所剩容量占额定容量的80%
。
3.蓄电池要有足够的容量，以保证不会因过充电所造成的失水。一般在选蓄电池容量时，只要蓄电池容量大于太阳能发
电板峰值电流的25倍，则蓄电池在充电时就不会造成失水。
4.蓄电池自身漏掉的电能。随着电池使用时间的增长及电池温度的升高，自放电率会增加。对于新的电池自放电率通常
小于容量的5%，但对于旧的质量不好的电池，自放电率可增至每月10%～15%。
在水情遥测系统中，连续阴雨天的长短决定了蓄电池的容量，由遥测设备在连续阴雨天中所消耗能量安时数加上20%
因子，再加上10%电池自放电能安时数，便可计算出蓄电池的容量源。
简化的电池电量计框图
早应用的方法是通过监视电池开路电压来获得剩余容量。这是因为电池端电压和剩余容量之间有一个确定的关系，
测量电池端电压即可估算其剩余容量。这种方法的局限是：1）对于不同厂商生产的电池，其开路电压与容量之间的关
系各不相同。2）只有通过测量电池空载时的开路电压才能获得相对准确的结果，但是大多数应用都需要在运行中了解
电池的剩余容量，此时负载电流在内阻上产生的压降将会影响开路电压测量精度。而电池内阻的离散性很大，且随着电
池老化这种离散性将变得更大，因此要补偿该压降带来的误差将十分困难。综上所述，通过开路电压来实时估算电池剩
余容量的方法在实际应用中无法达到足够的精度，只能提供一个大致的参考值。
另一种大量应用的方法是通过测量流入/流出电池的净电荷来估算电池剩余容量。这种方法对流入/流出电池的总电
流进行积分，得到的净电荷数即为剩余容量。电池容量可以预置，也可在后续的完整充电周期中进行学习。在补偿电池
自放电、不同温度下的容量变化等因素后，这种方法可以获得令人满意的精度，因此广泛运用于笔记本电脑等高端应用
中。
电池电量计工作原理
电池电量计对流入/流出电池的总电流持续进行积分，并将积分得到的净电荷数作为剩余容量。
