Die USV-Batterie nimmt in der USV-Stromversorgungsausrüstung eine sehr wichtige Stellung ein. Derzeit macht die wartungsfreie, versiegelte Blei-Säure-Batterie, die häufig in kleinen und mittleren USV-Stromversorgungen verwendet wird, 1/4 bis 1/2 der Gesamtkosten von USV-Stromversorgungen aus. Darüber hinaus zeigt die tatsächliche Wartung, dass mehr als 50 % der USV-Stromausfälle auf USV-Batterien zurückzuführen sind. Unabhängig davon, ob es sich um die Ursache oder die Folge eines USV-Ausfalls handelt, wird sich der Ausfall der USV-Batterie direkt in einem erhöhten Innenwiderstand, einer unzureichenden Klemmenspannung, einer unzureichenden Kapazität oder einem momentanen Entladestrom bemerkbar machen, der nicht den Anforderungen der Stromversorgung entspricht. Laststart. Daher ist es bei der Verwendung und Wartung von USV-Stromversorgungen besonders wichtig, USV-Batterien richtig zu verstehen, USV-Batterien wissenschaftlich zu verwenden und die Methoden zum Testen und Auswählen von USV-Batterien zu beherrschen (zur einfacheren Erklärung des Problems werden USV-Batterien als „USV-Batterien“ bezeichnet). Batterien kurz.)
1. Wichtigste technische Indikatoren der USV-Batterie
Unter den Indikatoren zur Messung von USV-Batterien sind die Nennspannung und die Nennkapazität der Batterie die beiden am häufigsten verwendeten technischen Indikatoren.
Die Kapazität der Batterie bezieht sich auf die Ausgangsleistung einer vollständig geladenen Batterie, wenn diese bis zur Abschaltspannung entladen wird. Bei einer Konstantstromentladung beträgt die Kapazität Q=It?
In der Formel Q – die von der Batterie abgegebene elektrische Menge, Ah?
I – Entladestrom, A;
t – Entladezeit, h.
Die sogenannte Abschlussspannung bezieht sich auf die Spannung, bei der die Batterie nicht normal arbeiten kann, wenn die Batteriespannung niedriger als die angegebene Spannung ist. Mit anderen Worten: Wenn die Batterie weiterhin entladen wird, während die Spannung unter der Abschaltspannung liegt, kann die Batterie beschädigt werden.
Die Nennkapazität bzw. Nennkapazität der Batterie wird durch den Buchstaben C dargestellt. Für eine Batterie mit einer Nennkapazität von 6 Ah gilt beispielsweise C = 6 Ah; für eine Batterie mit einer Nennkapazität von 24Ah, C=24Ah.
Das Konzept der Kapazität ist im Wesentlichen die Darstellung der Batterieenergieumwandlung. Wenn man beispielsweise bedenkt, dass die Klemmenspannung E = 12 V der Batterie während des tatsächlichen Gebrauchs nahezu konstant bleibt und der Ausdruck W(t) = IVt = IEt für die Ausgangsenergie gilt, kann dies aus der Perspektive des Energieeffekts verstanden werden Die Batterie wird am Terminal gehalten. Die Energie wird unter der Bedingung konstanter Spannung freigesetzt. Wenn sie mit einem Strom von 6 A entladen wird, kann sie 1 Stunde lang oder mit einem Strom von 1 A 6 Stunden lang entladen werden.
2. Entladesystem und Entladerate
Bei der Erforschung von Batterien wird häufig eine einheitliche Entladezeit angegeben, die als Entladesystem bezeichnet wird. Verwenden Sie die angegebene Entladekapazität, um den Entladestrom anhand der Nennkapazität zu ermitteln. Entladestrom (A) = Nennkapazität der Batterie (Ah) / Entladezeit (h)
Um Batterien mit unterschiedlichen Kapazitäten vergleichen zu können, wird der Entladestrom nicht durch den Stromwert (Ampere) ausgedrückt, sondern durch das Verhältnis der Nennkapazität C zur Entladezeit, das als Entladerate oder Entladerate bezeichnet wird. Die Entladerate des 20-Stunden-Systems beträgt C/20 = 0,05 °C und die Einheit ist A. Daher wird der Kapazitätsindex 6 Ah der oben genannten 12V6AH-Batterie bei einer Entladerate von 20 Stunden gemessen, d. h. einer Entladerate von 0,05 °C. Bei der NP6-12-Batterie entspricht 0,05 Ci einem Strom von 0,3 A.
3. Testen Sie die USV-Batterie
Der Zweck des Testens der USV-Batterie besteht darin, festzustellen, ob die Batterie die Anforderungen der USV-Stromversorgung erfüllt. Dies ist erforderlich, wenn Sie die USV-Batterie austauschen und feststellen möchten, ob die ursprüngliche USV-Batterie ausgefallen ist.
Bei der eigentlichen Wartung der USV gelten die allgemeinen USV-Stromversorgungsanforderungen für Batterien: Einhaltung der Klemmenspannung der Originalbatterie; Die Batterie sollte die Eigenschaft haben, beim Starten und Entladen einen großen Strom abzugeben. Sie müssen eine bestimmte Kapazität und einen bestimmten Innenwiderstand erfüllen, um die Stromversorgungszeit des Wechselrichters sicherzustellen.
Aus den oben genannten Anforderungen an die USV-Stromversorgung für die Batterie geht hervor, dass es unmöglich ist, durch einfaches Messen der Klemmenspannung der USV-Batterie festzustellen, ob die Batterie gut oder schlecht ist.
3.1 Messen Sie die Klemmenspannung der USV-Batterie
(1) Messen Sie die Klemmenspannung der Batterie offline
Unter der Offline-Messung der Klemmenspannung der Batterie versteht man die direkte Messung der Spannung an beiden Enden der Batterie mithilfe des Gleichspannungsbereichs eines Multimeters oder eines Voltmeters, wenn die Batterie von der ursprünglichen Anschlussleitung getrennt wird. Die gemessene Batterieklemmenspannung beträgt etwa 12 V und der Mindestwert darf nicht unter 10,5 V liegen. Eine Batterie mit weniger als 10,5 V liegt unter Spannung oder ist möglicherweise ausgefallen. Wenn diese Art von Batterie geladen wird oder die Klemmenspannung nach dem Laden immer noch nicht 12 V erreicht, handelt es sich um eine defekte Batterie
(2) Messen Sie die Klemmenspannung der Batterie online
Bei der Online-Messung der Batterieklemmenspannung wird der Gleichspannungsbereich eines Multimeters oder Voltmeters verwendet, um die Spannung an beiden Enden der Batterie zu messen, wenn die USV-Stromversorgung in Betrieb ist. Da sich die USV im Zustand der Netzstromversorgung befindet, ist die Klemmenspannung größer als 12 V, da sich die Batterie im Ladezustand befindet. Wenn die Klemmenspannung der Batterie auf 10,5 V abfällt, startet die normale USV-Stromversorgung die automatische Schutzschaltung für Batterieunterspannung im Inneren der Maschine, sodass die USV in einen Schutzzustand wechselt, in dem weder eine Netzstromversorgung noch eine Wechselrichterstromversorgung vorhanden ist.
3.2 Testen Sie, ob die USV-Batterie beim Starten einen großen Strom abgibt.
Die Umschaltzeit der Backup-USV-Stromversorgung von der Netzstromversorgung zur Wechselrichterstromversorgung muss weniger als 7 ms betragen, und das allgemeine Design beträgt etwa 4 bis 5 ms. Das heißt, sobald die Netzstromversorgung unterbrochen wird, muss die USV-Batterie den von der Last benötigten Strom in weniger als 4–5 ms abgeben. Einige ausgefallene Batterien können die Anforderungen von erfüllen
Klemmenspannung und Kapazität, aber der Entladestrom kann die Anforderung eines hohen Stroms nicht in weniger als 4–5 ms erreichen. Der durch diese Art von Batterie verursachte USV-Ausfall äußert sich wie folgt: Die USV kann den Wechselrichter erfolgreich schalten, wenn er leer oder leicht belastet ist, und der Wechselrichter fällt aus, wenn er auf eine normale Last erhöht wird.
Identifizieren Sie den Innenwiderstand und die Kapazität der USV-Batterie
Der Innenwiderstand einer hochwertigen USV-Batterie beträgt etwa 20–30 mΩ. Wenn der Innenwiderstand 80 mΩ überschreitet, muss die Batterie ausgeglichen oder aktiviert werden. Die Erhöhung des Innenwiderstands der Batterie geht zwangsläufig mit einer Verringerung der tatsächlichen Ausgangsenergie einher, was sich in einer Verringerung der Kapazität der Batterie äußert. Darüber hinaus gibt es weitere Faktoren, die dazu führen, dass die Kapazität der Batterie abnimmt, beispielsweise der Verlust von Elektrolyt.
Um zu testen, ob sich der Innenwiderstand der Batterie erhöht hat, ist es nie möglich, ihn direkt mit dem Widerstandsrad des Multimeters zu messen. Es sollte die Methode der indirekten Messung und Berechnung verwendet werden. Bei der eigentlichen Wartung kann mit folgenden einfachen Methoden festgestellt werden, ob sich der Innenwiderstand der Batterie erhöht hat:
Verwenden Sie eine gute Batterie und eine Batterie mit vermutlich erhöhtem Innenwiderstand, um ein Reihenladeexperiment durchzuführen (z. B. werden zwei 12-V-Batterien in Reihe in einer 500-VA-USV verwendet). Während des Ladevorgangs wird die Klemmenspannung der beiden Akkus gemessen und miteinander verglichen
gleiche Zeit. Die Ladespannung ergibt sich durch den Akku mit erhöhtem Innenwiderstand
höher als die der guten Batterie. Der Unterschied in der Ladespannung spiegelt den Grad der Ladung wider
Unterschied im Innenwiderstand. Die
Wenn die Kapazität der Batterie nur unzureichend ist, ist die Hauptleistung die Zeit für die USV
Die Stromversorgung des Wechselrichters wird verkürzt, während die Belastbarkeit der USV die Umschaltung zwischen Netzen verkürzt
Stromversorgung und Wechselrichterstromversorgung usw. werden nicht beeinträchtigt.
4. Wissenschaftlicher Einsatz von USV-Batterien
Der wissenschaftliche Einsatz von USV-Batterien besteht darin, die korrekte Verwendung der Batterie zu klären, die Lebensdauer der Batterie zu verlängern und dafür zu sorgen, dass sie ihre größte Rolle spielt.
4.1 Kontrollieren Sie die Ladespannung, um eine Überspannungsladung zu verhindern
Bei einer Batterie mit einer Klemmenspannung von 12 V liegt die normale Erhaltungsladespannung zwischen 13,5 und 13,8 V. Wenn die Erhaltungsladespannung zu niedrig ist, wird die Batterie nicht vollständig geladen, und wenn die Erhaltungsladespannung zu hoch ist, kommt es zu einer Überspannungsladung. Wenn die Erhaltungsladespannung 14 V überschreitet, wird dies als Überspannungsladen betrachtet. Das Laden mit Überspannung führt dazu, dass das Wasser im Elektrolyten in Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt und überläuft, was die Lebensdauer der Batterie verkürzt.
4.2 Kontrollieren Sie den Ladestrom, um ein Überstromladen zu verhindern
Der ideale Ladestrom sollte eine abgestufte Konstantstrom-Lademethode anwenden, d. h. zu Beginn des Ladevorgangs einen größeren Strom verwenden, nach einer bestimmten Ladezeit zu einem kleineren Strom wechseln und am Ende des Ladevorgangs einen kleineren Strom verwenden . Der Ladestrom ist im Allgemeinen auf 0,1 C ausgelegt. Wenn der Ladestrom 0,3 °C überschreitet, kann dies als Überstromladung betrachtet werden. Eine Überstromladung führt dazu, dass sich die Batterieplatte verbiegt, das aktive Material abfällt und die Batterie beschädigt wird.
4.3 Verhindern Sie eine Überstromentladung der USV-Batterie
Die tatsächlich freigesetzte Kapazität der Batterie hängt vom Entladestrom ab. Je höher der Entladestrom, desto geringer ist der Wirkungsgrad der Batterie. Wenn beispielsweise der Entladestrom einer 12-V-/24-Ah-Batterie 0,4 °C beträgt, beträgt die Entladezeit bis zur Abschaltspannung 1 Stunde und 50 Minuten, die tatsächliche Ausgangskapazität beträgt 17,6 Ah und der Wirkungsgrad beträgt 73,3 %. Bei einem Entladestrom von 7 °C beträgt die Entladezeit bis zur Abschaltspannung nur 20 s, die tatsächliche Ausgangskapazität beträgt 0,93 Ah und der Wirkungsgrad beträgt 3,9 %. Daher sollte eine Entladung mit großem Strom vermieden werden, um die Effizienz der Batterie zu verbessern. Das allgemeine Schaltungsdesign und die Auswahl der Lasten durch den Benutzer müssen den Entladestrom des USV-Batteriewechselrichters vor mehr als 2 °C schützen.
4.4 Vermeiden Sie eine Tiefentladung der USV-Batterie
Obwohl das Entladen mit einem kleinen Strom die Effizienz des Akkus verbessern kann, übersteigt die tatsächliche Entladekapazität des Akkus seine Nennkapazität, wenn er über einen längeren Zeitraum mit einem kleinen Strom (weniger als 0,05 °C) entladen wird, was zu ernsthaften Tiefentladungen führt Entladung der Batterie. Nach Angaben des Herstellers beträgt die tatsächliche Entladetiefe der Batterie 100 %
Die Lebensdauer der Batterie beträgt etwa 200–250 Lade-Entlade-Zyklen. Bei einer Entladetiefe von 50 % sind es etwa 500–600 Lade-Entlade-Zyklen. Daher ist es bei der Verwendung einer USV erforderlich, eine Überstromentladung bei starker Last zu vermeiden und eine Tiefentladung der Batterie zu vermeiden, die durch einen langfristigen Wechselrichter mit geringer Last verursacht wird.
4.5 Betreiben Sie die USV regelmäßig
In Gebieten, in denen die Netzstromversorgung längere Zeit nicht unterbrochen wird, muss der Benutzer den USV-Wechselstromeingang in regelmäßigen Abständen, z. B. alle 3 Monate, manuell abschalten und die USV-Batterie verwenden, um die Stromversorgung umzukehren. Dieser regelmäßige Versuchsbetrieb trägt dazu bei, die Batterielebensdauer zu verlängern. Im Allgemeinen beträgt die Batterielebensdauer einer USV bei normalem Gebrauch nicht mehr als 5 Jahre.
5. Fähigkeiten und Methoden zur Wartung von USV-Batterien
Bei USV-Batterien handelt es sich im Allgemeinen um wartungsfreie Batterien. In einigen Fällen ist die Wartung von USV-Batterien jedoch erforderlich und von praktischer Bedeutung.
5.1 Ladefähigkeiten für Unterspannungsbatterien
Ein Teil der Unterspannung der USV-Batterie wird durch eine Batterieentladung aufgrund einer Beschädigung des Antriebskreises am Ende des USV-Wechselrichters verursacht. Wenn die Batterie rechtzeitig nach der Reparatur des Stromkreisfehlers zum Laden an den ursprünglichen Stromkreis angeschlossen wird, wird die Batterie immer noch in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt. Das Problem besteht darin, dass eine unter Spannung stehende Batterie die USV nicht erfolgreich starten, also in den Netz-(Lade-)Zustand wechseln kann. An dieser Stelle können folgende Lösungen zum Einsatz kommen:
(1) Verwenden Sie eine gute Batterie, um die USV in den Netzzustand zu versetzen, entfernen Sie dann die gute Batterie und ersetzen Sie sie zum Laden durch eine Unterspannungsbatterie. Hinweis: Beim Austausch der Batterie muss die USV ohne Last laufen. Im Allgemeinen hat das Entfernen der Batterie keinen Einfluss auf den Zustand der Netzstromversorgung, nachdem die USV in den Zustand der Netzstromversorgung übergegangen ist, solange der Netzeingang normal bleibt.
(2) Laden Sie die Unterspannungsbatterie zunächst auf über 10,5 V auf und schließen Sie sie dann an den ursprünglichen USV-Stromkreis an, damit die USV erfolgreich gestartet werden kann. Zum Laden der Unterspannungsbatterie kann die +12-V-Stromversorgung im Mikrocomputer-Netzteil zum direkten Laden der Batterie verwendet werden. Achten Sie darauf, den Ladestrom während des Ladevorgangs zu beobachten und anhand des tatsächlich gemessenen Ladestroms zu entscheiden, ob ein Strombegrenzungswiderstand hinzugefügt werden muss.
5.2 Aktivierungsbehandlung der Batterie
Unter Aktivierungsbehandlung versteht man die Ausgleichsladung der Batterie. Die folgenden Situationen führen zu einem erhöhten Innenwiderstand der Batterie, einer zu niedrigen Klemmenspannung oder einer verringerten Kapazität. Diese Batterien müssen aufgeladen werden, um ihre ursprünglichen Leistungsindikatoren wiederherzustellen.
(1) Batterien, die längere Zeit nicht verwendet wurden und deren statische Lagerzeit überschritten wurde.
In einer Umgebung mit normaler Temperatur beträgt die statische Lagerzeit der allgemeinen USV-Batterie 9 Monate. Bei einer Temperatur von 31–40 °C beträgt die statische Lagerzeit 5 Monate.
(2) Akkus, die nach der Entladung nicht rechtzeitig aufgeladen werden können.
(3) Langfristige Arbeit im Erhaltungsladezustand (d. h. die USV arbeitet lange Zeit im Netzzustand) und überschreitet die statische Lagerzeit.
(4) Bei unbeabsichtigter Entladung die Batterieklemmenspannung unter die Abschaltspannung bringen. Der Ausgleichsladestrom wird im Allgemeinen auf 0,3 C oder etwas weniger als 0,3 C gewählt. Bei einer Batterie mit einer Nennspannung von 12 V beträgt die ausgeglichene Ladespannung im Allgemeinen 14,5 V. Benutzer, die kein spezielles Ladegerät haben, können sich auf die oben genannten Daten beziehen, um den Schaltkreis aufzubauen, der zur Wiederbelebung der alten Batterie erforderlich ist.
