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祥华电力高级机电工程师讲述:UPS不间断电源蓄电池组多组并联的弊端

文章出处:shisenen.com   信息来源:四川祥华电力官网   作者:UPS电源厂家   时间:2019年10月22日   浏览量:    【字体:

随着越来越多的高新技术产品和设备出现,同时,对供电质量提出了越来越高的要求。为保证负载供电的连续性,一些重要的数据中心要求UPS不间断电源系统配备大容量的蓄电池作为后备供电,因此,有UPS不间断电源系统采用并联多组电池组来满足电池的后备容量,但实际工作过程中,盲目的通过并联电池组来保证后备时间足够长的做法是否正确呢?下面,祥华电力高级机电工程师将详细讲述《UPS不间断电源蓄电池组多组并联的弊端》。

电池组并联的弊端

电池组并联对充电的影响

 

1、每组电池都是由多组电池串联组成,所以要求各节电池的性能参数一致,才能保证充电的均衡性。

2、由于每节电池的容量、内阻、电动势等主要参数均与电池的原材料(活性物质及电解液)的性能、电池结构、电池尺寸、制造工艺有密切的关系,即使是同厂家同批次的电池要保证每节电池完全一致也是很难实现的。这样就造成各个电池在出厂时,本身的容量、内阻、电动势就存在一定的差异。
 

3、各电池存在性能差异,会导致每组的各节电池实际浮充电压不相同,这对长期处于浮充电状态下的电池,是非常不利的,容易造成电池的老化不一致,加大了每节电池之间内阻等性能的差异,从而反过来影响电池组各电池充电电压的差异,形成一个恶性循环,严重缩短电池的使用寿命。
 

4、浮充电压过高,过充电流大,氧气析出多,使气体再复合效率低,会造成明显的失水现象。通常认为失水是影响VRLA电池寿命的主要原因之一,一般失水20%,电池的寿命也就终止了。浮充电压过低,虽然氧气析出少,气体复合率高,但电池因长期充电不足会造成电池负极板上的PbSO4不能及时还原成海绵状的Pb,而使PbSO4重结晶,生成不可逆的PbSO4,这个过程称为负极硫酸盐化。
 

电池组并联对放电的影响

 

1、各节电池的容量、内阻、接线电阻差异,各节电池的实际终止电压并不相等,会造成有的电池会过放电,而有的电池电量却没有充分利用。

ag网络平台可靠吗2、过度放电的电池易造成负极的硫酸盐化,大大缩短电池寿命。

3、在多节串联的电池组中,过度放电的电池在下次充电过程中,实际浮充电电压会偏低,而电池电量没有放光的电池的实际浮充电压又会偏高,这就导致了电池组在多次充放电循环中形成恶性循环:没充饱的电池也容易过放电,过放电的电池越充不饱;电量没放光的电池容易过充电,而过充电的电池容量更不能充分利用。在这种恶性循环下,电池寿命是急剧缩短的。
 

4、经过业内人士多年的实践证明,盲目对电池组进行并联是不合理的。因为在使用的过程中,ag网络平台可靠吗必须综合考虑电池的稳定性、可靠性、均衡性、安全性等方面因素,盲目的并联有可能会严重影响电池组的使用寿命、增加用户的维护成本,甚至造成安全隐患,酿成火灾事故。


图一:电池组并联电路
图一:电池组并联电路

上述图为电池组并联电路;总电流是各分路充电电流之和,但在并联充电电路中,因连接导线的长短不同,导致近端分路的充电电压较高,远端分路的充电电压偏低,使得充电电流的差异变大。同时,由于在生产加工的过程中,受到蓄电池材料和加工工艺等方面因素的影响,每节电池内阻不能保证绝对的一致,这也会造成充电电流的失衡。
 

蓄电池并联造成的问题

 

ag网络平台可靠吗1、并机系统中,一般逆变器之间会有通信线进行均流控制,但是整流器之间并没有通信线进行均流控制,共用电池系统中,实际是把2台UPS不间断电源的整流直接并联在一起了,这样在扩容应用中,容易导致一台整流器过载,而另外一台也带不动,导致整个系统的整流故障转向电池组放电。

2、共用电池组即使用于冗余备份系统中,当一台UPS不间断电源的整流器故障,尤其是电压失控,则整个电池组将面临灾难性后果,可能因过充电而导致所有电池组报废。一旦停电则整个系统断电,后果不堪设想。虽然UPS不间断电源存在保护电路,但是整流器故障难免,假设:UPS1的整流器1失控,造成母线电压过压,则会央及所有的电池组过充损坏。

ag网络平台可靠吗3、从维护的角度,在电池维护时,若是采用共用系统,则必须将正负极都断开,而电池组一般只在正极设有空气开关。若正负极都接空气开关,则电池回路可靠性下降,若是采用分开的电池组,维护不存在这样的问题。

4、对于系统要求电池供电时间不长而共用一组电池组的情况,则问题更大。一般UPS不间断电源系统出现问题,有很大部分都是电池组引起。因此,共用一组电池组的情况,会导致整套并机系统的可靠性大大下降,一旦市电异常,只要电池组的一个电池有问题,将导致UPS不间断电源无输出,后果也是灾难性的。
 

ag网络平台可靠吗所以,对于UPS不间断电源系统要求可靠性较高的用户,还是将电池组分开,最好不要共用,以免牺牲并机系统的可靠性。

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