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UPS的种类、选择及维护

摘要：一部分工程师人员在配置电源时，往往比较注重UPS主机的性能，却忽视了对UPS蓄电池的选择。选择不恰当的配套蓄电池往往会造成UPS后备时间不足、电池不能放电等事故，或电池的使用寿命很短量，下面就根据几个方面来分析下电池的选择。 
一部分工程师人员在配置电源时，往往比较注重UPS主机的性能，却忽视了对UPS蓄电池的选择。选择不恰当的配套蓄电池往往会造成UPS后备时间不足、电池不能放电等事故，或电池的使用寿命很短量，下面就根据几个方面来分析下电池的选择。
一、UPS蓄电池的种类
蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度，然而蓄电池却又是整个UPS系统中平均无故障时间（MTBF）短的一种器件。如果用户能够正确使用和维护，就能够延长其使用寿命，反之其使用寿命会大大缩短。
蓄电池的种类一般可分为阀控式密封铅酸蓄电池、胶体电池等。UPS要求所选用的蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性。目前，在线运行的蓄电池基本上是这两种，不属于铅酸蓄电池。
阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)
因其体积较小、密封性能好、绝少维护而被广泛应用于各类UPS电源中。VRLA防止电池内部电解液流动有两种技术方法:一种是将硫酸电解液与SiO2，胶体混合后充满电池内部，制成胶体电池(简称GEL)。这类产品产量较低，约占VRLA电池总量的15%。另一种是利用超细玻璃棉将电解液不饱和地吸附住，制成吸液式电池或贫液式电池(简称AGM)。由于后者具有较好的大电流放电性能，在UPS系统中较多采用，国内厂家也大多生产AGM蓄电池。
胶体电池
胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类，简单的做法，是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。广义而言，胶体电池与常规铅酸电池的区别不仅仅在于电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体，从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料，俗称陶瓷板栅，亦可视作胶体电池的应用特色。近期已有实验室在极板配方中添加一种靶向偶联剂，大大提高了极板活性物质的反应利用率，据非公开资料表明可达到70wh/kg的重量比能量水平，这些都是现阶段工业实践及有待工业化的胶体电池的应用范例。胶体电池与常规铅酸电池的区别，从初理解的电解质胶凝，进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究，以及在板栅和活性物质中的应用推广。其重要的特点为：用较小的工业代价，沿已有150年历史的铅酸电池工业路子制造出更优质的电池，其放电曲线平直，拐点高，比能量特别是比功率要比常规铅酸电池大20%以上，寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多。-

 

路灯延寿控制器电路原理图

 

　该装置的应用电路工作原理见图8。电灯H1－H3刚合电源的瞬间，一般有较大的冲击电流，这是因为灯泡灯丝的冷态时电阻较小的

 

缘故。如果预先用较低的电压预热，然后再加上全压，则灯泡的使用寿命会大大延长。用LCE模块构成的路灯延寿控制器具有结构简

 

单，不存在空耗抢救等特点。合上电源开关S时，由于二极管VD的串入，使得照明灯H1、H2、H3两端的电压仅有99V左右，此时以低

 

压对H1－H3的灯丝进行预热。延时电路由变压器T变压、U整流、C1滤波后供给，此时集成电路IC NE555的、脚呈高电平，故IC

 

的脚仍为低电平，继电器J处于释放状态。随着时间的推移，电源通过R1向C2缓慢充电，使得C2两端的电位差越来越大，即IC的

 

、脚电位越来越低。当IC的、脚电压低于1/3电源电压时，IC立即触发置位，此时IC的脚由原来的低电平跳变为高电平，继

 

电器J励磁吸合，其触点j闭合，使得二极管VD被短接，照明灯H1－H3全压工作。

 

路灯延寿控制器

　　延时时间由C2、R1的数值确定。由于VD的串入，T的次级电压有所下降，选用时应注意T次级的电压值。VD被短接后，T的次级电

 

压也会随之升高，好在IC NE555的应用电压范围较宽(5－15V），因此完全可以适应这种变化。