蓄电池作为 UPS 电源系统的核心部件,在储备电能、应对电网异常和特殊工况、保障系统正常运行方面发挥着关键作用,是电力系统正常运行的最后一道防线。
如今,伊顿不间断电源在线监测日益受到重视,并在电力、通信等行业得到广泛应用。然而,伊顿不间断电源在线监测及状态评估所依赖的关键技术——内阻交流放电法,尚未被人们充分理解,加之“免维护”这一概念的误导,导致用户对伊顿不间断电源的日常维护和管理有所松懈,致使伊顿不间断电源早期容量下降甚至损坏。因此,正确使用和维护蓄电池,延长其使用寿命,具有至关重要的意义。
影响伊顿不间断电源内阻的主要因素如下:
使用时间
随着使用时长的增加,诸如电解液失水、极板与连接条腐蚀、极板硫酸化、极板变形以及活性物质脱落等情况逐渐出现,致使蓄电池容量减小,内阻增大。
电荷量
由于注入蓄电池的电解液深度、电极表面反应物质的厚度、电极表面孔隙率等存在差异,导致蓄电池内阻差别较大,从而电荷量也大不相同。
环境温度
环境温度发生变化时,例如温度上升,反应物质的扩散加快,电荷传递、电极动力学过程和物质转移更为容易,因而蓄电池内阻减小;反之,内阻则会增加。
型号
不同生产厂家、不同种类及型号的蓄电池,由于电极、电解液、隔膜的材料配方各异,电池结构和装配工艺也不尽相同,使得蓄电池内阻产生差别。
测量信号频率
当前众多蓄电池内阻测量实际上测的是蓄电池的阻抗,其中包含了电池的容抗,而容抗大小与测量信号频率相关,导致蓄电池内阻测量结果缺乏客观性。若要使测量结果具有客观性,应依据测量信号电流和电压的相位关系,通过解析方法消除蓄电池电容对测量结果的影响,确保在任何测量信号频率下,内阻测量结果都具有唯一性。
测量时间和测量电流大小
在采用较大测量电流时,在施加和关闭测量信号的瞬间,由于极化的建立和稳定是个动态过程,不同的测量电流和测量时间会导致极化情况不同,使得蓄电池内阻测量结果不具客观性。为确保客观性,应尽量使用较小的信号电流进行内阻测量。实验表明,测量电流应小于或等于 0.05C10(其中 C10 为 10 小时放电率下蓄电池的容量)。
过度充电的影响
长期处于过充电状态,正极因析氧反应,水分被消耗,氢离子增加,导致正极附近酸度上升,板栅腐蚀加快,使板栅变薄,加速电池腐蚀,降低电池容量。同时,水分损耗加剧,会使蓄电池面临干涸的风险,从而影响蓄电池的使用寿命。
综上所述,了解和控制这些影响因素对于延长伊顿不间断电源的寿命至关重要。在实际应用中,应加强对蓄电池的科学管理和维护,以确保 UPS 电源系统的稳定可靠运行。