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尽管当今UPS电源蓄电池在结构设计与使用原材料方面比过去有了很大的改进,性能有了相当大的提高,许多设计和用料精良的免维护铅酸蓄电池浮充使用的理论寿命为15~20年以上,但真正能在使用中达到如此寿命的电池恐怕是少之又少。究其原因,有以下几点:
1.铅酸蓄电池在环境温度变化时对其充电设备有苛刻要求。由于过去的充电设备在设计上的缺陷,因此影响了蓄电池的正常使用寿命。
2.铅酸蓄电池放电后,由于过去充电设备的使用不方便,致使用户不能及时给UPS电池补充电,其造成的伤害是使电池的寿命大为缩短。
3.温度,温度对UPS电池的影响较大,太高或太低都会导致电池使用寿命下降(高温导致过充电,低温导致充电不足),尤其是高温,对电池寿命的影响尤为明显。一般来讲,环境温度应该控制在25℃左右。
4.放电深度对UPS蓄电池使用寿命的影响也非常大。UPS电池放电深度越大,循环使用次数就越少,因此在使用时应尽量避免深度放电。小电流放电容易造成深度放电。
5.充电电流,UPS蓄电池充放电电流一般以C来表示,C的实际值与电池容量相关。例如,100AH的电池,C=100A。一般来说,铅酸免维护电池的较佳充电电流为0.1C左右,充电电流过大或过小都会影响UPS电池的使用寿命。
6.UPS电池在使用一段时间后要进行定期检查,根据市电供电质量做好相应的保养。市电质量较好,长期不停电的地方,应该每隔一段时间对电池进行活化放电,以防电池长期处于浮充状态,活性变差。时间间隔可以为半年一次,放电深度约电池容量的30%。
如今,锂离子电池已经广泛应用在从便携式电子产品到电动汽车等各种设备和场合中。而越来越多的能源厂商也将锂离子电池应用于储能系统,通常将其与可再生能源发电设施配套部署。根据彭博新能源财经公司的较新预测,随着锂离子电池价格的持续下降,以及可再生能源发电量的日益增长,预计到2040年全世界部署的储能系统的累计容量将到2,857GWh。
温度对电池的自然老化过程有很大影响。详细的实验数据表明温度每上升摄氏5度,电池寿命就下降10%,所以UPS的设计应让电池保持尽可能的温度。所有在线式和后备/在线混合式UPS比后备式或在线互动式UPS运行时发热量要大( 所以前者要安装风扇),这也是后备式或在线互动式UPS电池更换周期相对较长的一个重要原因。
随着节能减排的政策要求,UPS的绿色节能技术也在不断进步。目前广泛应用的传统型UPS存在着诸多问题,主要表现在:
(1)运行效率低下,普遍轻载,效率低于80%。
(2)采用工频变压器等元件将消耗大量的钢材和铜材,成本高、体积大。
(3)普遍采用不控或相控整流器,其输入功率因数随负载的降低而降低,并产生大量的谐波电流注入电网。
(4)可用性差,单机不能冗余运行,可靠性低,故障率高,维护难及初期投资成本大。