蓄电池测试标准

UPS 蓄电池维护与测试

UPS 蓄电池在UPS 电源设备中占有十分重要的地位. 目前，中小型UPS 电源中广泛使用的免维护密封式铅酸蓄电池，占据UPS 电源总成本的1/4～1/2之多。不仅如此，实际维修也表明，约有50%以上的UPS 电源故障与UPS 蓄电池有关。无论作为UPS 故障的起因还是结果，UPS 蓄电池的失效都会直接表现为内阻增大、端电压不够、容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。因此，在使用和维修UPS 电源时，正确认识UPS 蓄电池、科学使用UPS 蓄电池、掌握测试和挑选UPS 蓄电池的方法就显得尤其重要(为说明问题方便，UPS 蓄电池简称为电池。)

一、UPS 蓄电池的主要技术指标

在衡量UPS 电池的指标中，电池的额定电压和额定容量是两个最常用的技术指标。例如，日本汤浅NP6—12型蓄电池的额定电压为12V ，额定容量是6Ah/20h；德国阳光A406/165型蓄电池的额定电压为6V ，额定容量是165Ah/20h。

电池的容量是指充足电的电池放电到终止电压时输出的电量。在恒流放电的情况下，容量 Q=It

式中 Q ——电池放出的电量，Ah ；

I ——放电电流，A ；

t ——放电时间，h 。

所谓终止电压指电池低于这一规定的电压时，电池就无法正常工作的电压。换言之，电池在低于终止电压的情况下继续放电使用，可能会造成电池永久性损坏。电池的额定容量或标称容量用字母C 表示。例如，额定容量为6Ah 的电池，C=6Ah；额定容量为24Ah 的电池，C=24Ah。

容量的概念实质是电池能量转化的表示方式。例如，考虑到电池的端电压E=12V在实际使用时保持近乎不变的事实及输出能量表达式W(t)=IVt=IEt，因此，6Ah 从能量效果的角度，可理解为NP6—12型蓄电池在保持端电压不变的情况下释放能量，若以6A 电流放电可释放1h 或以1A 的电流放电6h 。

二、蓄电池放电容量测试标准

根据蓄电池厂商及蓄电池行业标准，规定统一的放电时间，称为放电制。利用给出的放电制就能通过额定的容量求出放电电流。放电电流(A)=电池的额定容量(Ah)/放电制时间(h)

为了对容量不同的电池进行比较，放电电流不用绝对值(安培) 表示，而用额定容量C 与放电制时间的比来表示，称作放电速率或放电倍率。20h 制的放电速率就是C/20=0.05C，单位为A 。 因此，上述NP6—12型电池的容量指标6Ah 是在20h 制的放电速率，即0.05C 放电速率下测定的。对于NP6—12型电池，0.05C 等于0.3A 的电流。

另外，根据通信设备用阀控密封铅酸蓄电池行业标准YD/T799－2002中规定，对于2V 电池，每三年应进行一次容量测试放电，放出额定容量的80％；对于12V 电池应每年进行一次容量测试放电，放出额定容量的80％。详细记录放电过程中各单体电压和电池组总电压，进行分析，及时更换容量较差的单体电池。

根据中华人民共和国电力行业标准 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程DL/T 724-2000规定，阀控蓄电池组容量试验

阀控蓄电池组的恒流限压充电电流和恒流放电电流均为I10，客定电压为2V 的蓄电池，放电终止电压为1.8V ；客定电压为6V 的组合式电池，放电终止电压为5.25V ；额定电压为12V 的组合蓄电池，放电终止电压为10.5V 。只要其中一个蓄电池放到了终止电压，应停止放电。在三次充放电循环之内，若达不到额定容量值的100%，此组蓄电池为不合格。

三、科学使用UPS 蓄电池

科学使用UPS 电池就是要明确电池的正确使用方法，延长电池的寿命，使之发挥最大的作用。

1．控制好充电电压，防止过压充电

对于端电压为12V 的电池，正常的浮充电压在13.5～13.8V 之间。浮充电压过低，电池充不满，浮充电压过高，会造成过压充电。当浮充电压超过

14V 时，即认为是过压充电。过压充电会导致电解液中的水被分离成氢和氧气而溢出，使电池的寿命缩短。

2．控制好充电电流，防止过流充电 理想的充电电流应采用分阶段定流充电的方式，即在充电初期采用较大的电流，充电一定时间后，改为较小的电流，至充电末期改用更小的电流。充电电流的设计一般为0.1C ，当充电电流超过0.3C 时可认为是过流充电。过流充电会导致电池极板弯曲，活性物质脱落，使电池损坏。

3．防止UPS 电池过流放电

电池实际放出的容量与放电电流有关。放电电流越大，电池的效率越低。例如，12V/24Ah的电池当放电电流为0.4C 时，放电至终止电压的时间是1小时50分，实际输出容量17.6Ah ，效率为73.3%。当放电电流为7C 时，放电至终止电压的时间仅为20s ，实际输出容量0.93Ah ，效率为3.9%。所以应避免大电流放电，提高电池的效率。一般电路设计和用户选择负载，都要保护UPS 电池逆变放电电流不超过2C 。

4．防止UPS 电池深度放电 尽管小电流放电，能提高电池的效率，但是当用极小电流(小于0.05C) 长时间放电时，将导致电池实际放出容量超过其额定容量，从而造成电池严重的深度放电。按厂家的数据，当电池放电深度为100%时，电池实际使用寿命约为200～250次充放电循环；放电深度为50%时，约为500～600次充放电循环。因此，在使用UPS 时，既要避免重载过流放电，又要避免长时间轻载逆变造成电池深度放电。

5．定期操作UPS

市电长期不停的地区，用户要每隔一定时间，例如3个月，人为关断UPS 交流输入，使用UPS 电池逆变供电。这种定期的实验操作，有助于延长电池寿命。一般正常使用的UPS ，其电池寿命不超过5年。

四、维护UPS 电池的技巧与方法

UPS 电池一般为免维护蓄电池，但在有些情况下维护UPS 电池是十分必要的，且有实际意义。

1．欠压电池的充电技巧

有些UPS 电池欠压是由于UPS 逆变器末级驱动电路损坏，造成电池放电所致。若在修好电路故障后，及时将电池接入原电路充电，仍然会使电池复好如初。问题在于，欠压的电池无法使UPS 启动成功，即切换到市电(充电) 状态。此时，可用如下办法解决：

(1)先用好的电池将UPS 启动到市电状态后，再撤掉好电池换上待充电的欠压电池。注意：调换电池时，要求UPS 空载运行。一般UPS 进入市电状态后，只要保持输入市电正常，撤掉电池不会影响市电供电状态。

(2)将欠压的电池先充电到10.5V 以上，再接入原UPS 电路，便可使UPS 成功启动。给欠压的电池充电，可利用微机电源中的+12V电源给电池直接充电。充电中注意观察充电电流，根据测出的实际充电电流，以确定是否加限流电阻。

2．电池的活化处理

活化处理是指对电池的均衡充电。下列几种情况都会导致电池的内阻增大、端电压太低或容量减小，这些电池需要通过均衡充电来恢复其原有的性能指标。

(1)长时间放置不用，超过静态存储时间的电池。常温环境，一般UPS 电池的静态存储时间为9个月。当温度为31～40℃时，静态存储时间为5个月。

(2)放电后未能及时充电的电池。

(3)长期工作于浮充状态(即UPS 长期工作于市电状态) 并超过静态存储时间。

(4)不慎放电，将电池端电压放至低于终止电压。 均衡充电电流一般选0.3C 或略小于0.3C 。额定电压为12V 的电池，均衡充电电压一般选14.5V 。没有专用充电器的用户，可参考上述数据搭接出复活旧电池所需的电路。

五、单体检测整组放电仪SZNGY400-20指标

SZNGY400-20满足400V 蓄电池组的容量测试，其最大恒流放电电流为20A ，根据实际情况，西北空管局UPS 电源机房使用的是标称为 12V100Ah C20和6V200Ah C20的阀控蓄电池，依据以上蓄电池测试标准，12V100Ah C20的标

准

测试电流为5A ，6V200Ah 的蓄电池标准测试电流为10A ，SZNGY400-20放电电流1-20A 可调，满足蓄电池标准测试有要求。

采用标准恒流放电测试蓄电池，能真实反映蓄电池的真实容量及实际性能，从而保证市电中断时UPS 电源的供电时间及供电能力。定期对蓄电池进行标准恒流放电，有利于电池内部活性物质提高，延长蓄电池的寿命。