鉅大LARGE | 點擊量：394次 | 2022年03月29日
鋰離子電池的壽命和UPS的可靠性關聯分析
使UpS使用的是同樣的電池技術，不同廠家的電池壽命大不相同，這一點對用戶很重要，因為更換電池的成本很高(UpS售價的30%)。電池故障會減小系統的可靠性，是非常煩人的事情。
電池溫度影響電池可靠性
溫度對電池的自然老化過程有很大影響。詳細的實驗數據表明溫度每上升攝氏5度，電池壽命就下降10%，所以UpS的設計應讓電池保持盡可能低的溫度。所有在線式和后備/在線混合式UpS比后備式或在線互動式UpS運行時發熱量要大(所以前者要安裝風扇)，這也是后備式或在線互動式UpS電池更換周期相對較長的一個重要原因。ApCUpS電池的溫度降到最低了，所以它能更好地滿足系統可靠性要求。
電池充電器設計影響電池可靠性
電池充電器是UpS非常重要的一部分，電池的充電條件對電池壽命有很大影響。假如電池一直處于恒壓或浮充型電池充電狀態，則UpS電池壽命能最大程度提高。事實上電池充電狀態的壽命比單純儲存狀態的壽命長得多。因為電池充電能延緩電池的自然老化過程，所以UpS無論運行還是停機狀態都應讓電池保持充電。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
所有ApCUpS無論運行還是停機狀態電池都處在充電狀態，市場上的很多UpS沒有這種功能。雖然這一功能使UpS成本提高，但假如考慮到更換電池的花費，則UpS總的使用成本降低了。
電池電壓影響電池可靠性
電池是個單個的原電池組成，每一個原電池電壓大約2伏，原電池串聯起來就形成了電壓較高的電池，一個12伏的電池由6個原電池組成，24伏的電池由12個原電池組成等等。UpS的電池充電時，每個串聯起來的原電池都被充電。原電池性能稍微不同就會導致有些原電池充電電壓比別的原電池高，這部分電池就會提前老化。只要串聯起來的某一個原電池性能下降，則整個電池的性能就將同樣下降。試驗證明電池壽命和串聯的原電池數量有關，電池電壓越高，老化的就越快。
UpS容量一按時，設計時應盡可能讓電池電壓最低，這樣UpS電池壽命就越長，關于電池電壓一按時，應選擇數量少電壓高原電池串聯的電池，不要選擇數量多電壓低的原電池串聯的電池。有些廠家UpS的電池電壓比較高，這是因為容量一按時，電壓越高，電流就越小，就可選用較細的導線和功率較小的半導體，從而降低UpS成本。容量1KVA左右的UpS的電池電壓一般為24￣96V。這種容量等級的ApCUpS如Smart-UpS1250電池電壓選擇了最低的24V。
ApCUpS較低的電池電壓相對延長了電池壽命，ApCUpS電池壽命為3￣5年，而有些UpS的電池典型壽命只有1年!在UpS十年的使用期里，更換電池的成本比UpS本身售價高出兩倍!雖然這類UpS設計比較容易，成本也較低，但潛在的更換電池則成本很高。
電池紋波電流影響電池可靠性
理想情況下，為了延長UpS電池壽命，應讓電池總保持在浮充電或恒壓充狀態。這種狀態下充滿電的電池會吸收很小的充電器電流，它稱為浮或自放電電流。盡管電池廠商如此推薦，有些UpS的設計(很多在線式)使電池承受一些額外的小電流，稱為紋波電流。紋波電流是當電池持續地向逆變器供電時出現的，因為據能量守恒原理，逆變器必須有輸入直流電才能出現交流輸出。這樣電池形成了小充放電周期，充放電電流的頻率是UpS輸出頻率(50或60Hz)的兩倍。
普通后備式、ApC在線互動式或后備/鐵磁式UpS不會有紋波電流，其它設計的UpS會出現大小不等的紋波電流，這取決于具體的設計方法。只要檢查一下UpS的結構圖就能了解該UpS能否出現紋波電流。
假如在線式UpS的電池在充電器和逆變器之間，那么電池就會有紋波電流，這是普通的雙變換UpS。
假如用截止二極管、繼電器、變換器或整流器把電池與逆變器隔離開，那么電池就不會有紋波電流。當然這種設計的UpS不總是一直在線，所以這種UpS被稱為混合后備/在線式UpS。
總結
電池是UpS系統中最不可靠的部分，但是UpS設計得好壞直接影響到電池的可靠性。讓電池一直保持充電狀態(即使UpS停機)能延長電池的壽命，盡量防止選用電池電壓高的UpS。有的UpS設計會使電池出現紋波電流，造成電池不必要的過熱。大多數UpS使用的電池都差不多，但UpS設計不同會大大影響電池的壽命。
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