? ? ? ?在工作和生活中,人們在很多方面都依賴于電子設(shè)備。從移動通信到數(shù)據(jù)中心等各種設(shè)備都實現(xiàn)不間斷運行,這使得電源供應(yīng)的性成為一個關(guān)鍵性的問題。不間斷電源(UPS)可在停電時提供備用電源,因此被廣泛用在電網(wǎng)停電時關(guān)鍵負(fù)載正常運行。
? ? ? ?盡管可以應(yīng)用其他的科學(xué)技術(shù)(比如飛輪儲能方式),但是大多數(shù)的UPS還是采用蓄電池來存儲能量。電池幾乎能在瞬時提供電力,如果UPS需要運行,重要的是蓄電池不僅要充滿電,而且要狀況良好。
? ? ? ?蓄電池的使用壽命有限。如果環(huán)境條件(尤其溫度)超出適宜的范圍,那么電池的使用壽命會大大縮短。大多數(shù)設(shè)備內(nèi)的電池一般會根據(jù)保修規(guī)定的固定間隔時間(通常為5年)定期更換。但是這種方法也有缺陷,那就是電池在預(yù)期環(huán)境條件范圍之外使用時會很快沒電,而保養(yǎng)良好的電池使用壽命會更長。
? ? ? ?如今要求UPS提供更高的功率輸出,因此需要配備許多電池。在大型電池組中,單個電池失效會導(dǎo)致整組電池失效。大型和中型UPS供電系統(tǒng)會進行冗余,以便電池組失效時不會導(dǎo)致整個UPS失效。與此同時,UPS會繼續(xù)運行,輸出的峰值電流會減小,使得UPS運行的時間縮短。而且,失效電池還會對蓄電池組中的其他蓄電池產(chǎn)生影響,從而縮短這些蓄電池組的使用壽命。
? ? ? ?電池監(jiān)測和保養(yǎng)是與UPS相關(guān)的一項重要成本。一般來說,工程師會定期到現(xiàn)場巡查,對裝置內(nèi)電池的電氣特性進行測量。工程師通常會測量電池的電壓,以鑒別電池是否超范圍使用,如果超出范圍則進行更換。輸出電壓未必是電池失效的良好指標(biāo),因此在兩次常規(guī)巡查之間電池可能會發(fā)生故障,工程師還需要進行額外的巡查。
? ? ? ?對電池進行在線監(jiān)測,一方面減少工程師實際到現(xiàn)場檢查每塊電池狀態(tài)的時間,提高了現(xiàn)場巡查的效率,因此縮減了成本;另一方面,在線監(jiān)測還實現(xiàn)了預(yù)防性維護。通過對可能的故障進行鑒別,工程師在常規(guī)巡查過程中即可以更換故障電池,從而裝置運行更,無需再進行緊急巡查。
? ? ? ?一塊電池輸出為2V電壓,而不是常規(guī)的2.2V電壓。盡管一塊電池產(chǎn)生的電壓比預(yù)期的電壓要低,但是差別卻相當(dāng)小而且很穩(wěn)定。這種性能很常見,使得采用輸出電壓作為預(yù)測失效的指標(biāo)不再***,這是由于電壓值可以保持在閾值范圍之內(nèi),因此不會觸發(fā)報警器。
? ? ? ?在這個例子中,當(dāng)未采取任何措施。當(dāng)采用了HDGC3920蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)對預(yù)定維護方案的有效性進行評估,目的并非是提示潛在的問題。注意:在電池電壓降低到0.7V之前,故障電池的電壓還是保持不變,未出現(xiàn)任何可能失效的跡象。在更換電池后,電池電壓恢復(fù)到正常值。由于在電池失效之前輸出電壓并未出現(xiàn)任何變化,因此輸出電壓并不是可能失效的良好指標(biāo)。電池的參數(shù)阻抗是一個更好的指標(biāo)。舉例說明了上升的阻抗提高超過20%。變化趨勢容易檢測:對阻抗進行測量可在電池失效前三個月就能發(fā)現(xiàn)問題。如果客戶使用了阻抗數(shù)據(jù),在電池變質(zhì)導(dǎo)致失效之前的常規(guī)預(yù)防性維護過程中就能更換電池。
? ? ? ?對電池進行長期監(jiān)測,為改善UPS的性提供了更多有用的信息。盡管所有的電池都需要進行維護管理,但是電池放電太過頻繁,每個月都要放電4到5次。在一些電池維護延長使用壽命的同時,太多的放電過程會縮短使用壽命:一次正常的配置每年僅會循環(huán)2到3次。通常情況下,電池質(zhì)保使用壽命為20到50個循環(huán)。在這種情況下,電池在僅僅幾個月中就可能超過這個質(zhì)保過程,而每5年更換一次電池的方案可能意味著電池需要經(jīng)歷比設(shè)計承受的放電過程多幾倍的放電過程。
? ? ? ?該現(xiàn)場頻繁的充電/放電過程是由于安裝工將UPS留置在試運行模式而造成,這種模式使得電池不斷地循環(huán)充電以便進行測試。這個出乎意料的常見錯誤可能極大地縮短電池使用壽命。在工程師對連續(xù)自動監(jiān)測的現(xiàn)場進行巡查過程中，錯誤的配置可能表現(xiàn)并不明顯，但是產(chǎn)生的問題卻很顯著。電池使用壽命縮短的另外一個原因是高溫。即使溫度只升高一點,也會提高電池內(nèi)不必要化
? ? ? ?學(xué)反應(yīng)概率,終導(dǎo)致電池失效。一般來說,電池制造商會提示電池的使用溫度為20℃。該系統(tǒng)中隨時間變化的環(huán)境溫度,在其中一點溫度達到了22℃?？照{(diào)系統(tǒng)未能將溫度保持在可接受的范圍之內(nèi),這樣的結(jié)果是導(dǎo)致電池使用壽命縮短。而且溫度升高可使電池制造商的質(zhì)保無效。
? ? ? ?通過使用HDGC3920蓄電池在線監(jiān)測裝置對電池進行長期監(jiān)測,除了使工程師現(xiàn)場巡查更有效而降低成本之外,還有很多優(yōu)點。在這個例中,對電池阻抗進行自動監(jiān)測可在電池變成無效之前三個月就可鑒別出即將失效的電池。連續(xù)監(jiān)測也使鑒別UPS配置問題變得簡單:特別是可能極大縮短電池壽命的不正確充電/放電頻率。監(jiān)測同時也測量環(huán)境條件,從而了電池壽命不會由于高溫的影響而縮短。
? ? ? ?對電池進行長期監(jiān)測可使電池的壽命達到長,無需過早更換電池組以及對變質(zhì)的電池進行早期檢測,從而在電池組沒電之前進行更換,降低了電池失效的風(fēng)險以及節(jié)省了資金。盡管諸如UPS等關(guān)鍵的裝置通常不是節(jié)省成本的第一目標(biāo),但是用戶將裝置轉(zhuǎn)變成長期在線監(jiān)測非常重要,因為這樣不僅能夠削減成本,而且還能夠增加裝置的性。
