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當UPS系統(tǒng)中的蓄電池組給負載提供電力,形成小電流放電時,可能會引起蓄電池的過放電,造成電池壽命縮短,甚至直接報廢。
本篇文章將結合應用場景,講解4個蓄電池小電流放電保護解決方案。
在 UPS 系統(tǒng)正常工作時,如果因為某些因素造成蓄電池過放電,對蓄電池的損耗及影響極大,詳細內容可參考
為避免蓄電池在使用中有所損耗,小編將從蓄電池小電流放電應用場景 & 放電保護解決方案思路兩方面,為大家詳細講解、排憂解難,供大家在使用 UPS 系統(tǒng)時做參考。
蓄電池小電流放電應用場景
最近,遇到一個用戶的需求:用戶需要對某個地方進行視頻監(jiān)控,UPS 系統(tǒng)最少后備時間為 10 小時,負載為一個視頻監(jiān)控系統(tǒng),功率不大于 100W。綜上所述,無論配置多大的蓄電池,基本上都是小電流放電的應用場景,類似這樣需求的用戶不在少數(shù)。
小電流放電對蓄電池的影響很大,所以在這樣的應用場景下,需對蓄電池進行放電保護,提高 UPS 系統(tǒng)的運行可靠性,避免影響負載的正常運行,或給用戶造成經(jīng)濟損失。
那么,當蓄電池處于小電流放電應用場景時,如何去保護蓄電池?保護蓄電池的核心原則是什么
蓄電池小電流放電保護
解決方案思路
蓄電池小電流放電保護解決方案的核心原則,是蓄電池的放電終止電壓要大于 10.8V,雖然 UPS 系統(tǒng)設計有蓄電池低電壓保護措施,以避免蓄電池受損耗。但現(xiàn)實情況中,因為放電電流太小,蓄電池進行深度放電、對 UPS 關機保護后,蓄電池電壓實際上已低于 10.8V。
同時,因為蓄電池是長時間放電設計,所以大多數(shù)場合都無人值守。雖然 UPS 進行了關機保護,但蓄電池和 UPS 主機之間還是持續(xù)連接的狀態(tài),蓄電池仍然以很小很小的電流在放電,時間久了,蓄電池就會受損
基于以上所述情況
放電保護解決方案思路如下
一、利用 UPS 監(jiān)控管理軟件
以山特城堡 C 系列 UPS,免費贈送了監(jiān)控管理軟件Winpower,其中有一個設備關機控制功能。當 UPS 發(fā)生異常時,用戶可以通過監(jiān)控軟件關閉 UPS 輸出,以避免蓄電池過放電。下面五種設定條件,滿足任何一個,UPS 輸出即會關閉。
條件 1:UPS 市電異常,電池放電到設置時間。
條件 2:UPS 電池低電位。
條件 3:UPS 電池剩余放電時間低于設置時間。
條件 4:UPS 電池容量低于設定百分比。
條件件 5:用戶可以設定排程關機功能,控制 UPS 何時關閉輸出,何時開啟正常輸出。
UPS 監(jiān)控軟件關機控制界面:
如上所述的五個條件,用戶可以依據(jù)各自的情況,選擇合適的條件關閉 UPS ,避免蓄電池過放電。舉例條件1,UPS 系統(tǒng)后備放電時間為 10 小時,當 UPS 市電異常,電池放電到 9 小時后,用戶可以關閉 UPS 輸出。具體操作:勾選“允許電池放電時間”,時間選擇“540 分”。其它條件的應用,可以參考 Winpower 監(jiān)控管理軟件說明書。
二、利用網(wǎng)絡管理卡
如果用戶現(xiàn)場無法安裝監(jiān)控軟件,也可以利用網(wǎng)絡管理卡,實現(xiàn)在特定條件下關閉 UPS 輸出,類似于 Winpower 監(jiān)控管理軟件的原理。具體設置方法:用戶通過監(jiān)控卡頁面——管理——UPS 關機進入,設置特定事件,動作類型選擇“UPS 關閉”。意思表示該事件發(fā)生時,網(wǎng)絡管理卡向裝了 SPS 軟件的終端(一般是電腦或服務器),進行對應的告警并發(fā)送關機通知,同時通知 UPS 關機,從延遲時間到關閉 UPS 輸出,默認 120 秒。
三、翻倍蓄電池容量配置
翻倍蓄電池容量配置是最簡單、最直接的放電保護解決方案。當用戶后備時間需求為 10 小時,需配置 9Ah 的蓄電池時,我們可以直接配置 18Ah 的蓄電池,遠遠大于所需要的后備時間,那么發(fā)生蓄電池放電至低電壓的情況就很小了。
注意,此方案雖簡單實用,但造價成本高,需要考慮投入產出比。
四、利用智能配電或繼電器
此方案可以斷開蓄電池組,適用于長時間無人值守的應用場景,比如無人值守基站等。具體如下:
通過智能配電:可遠程監(jiān)控的 PDU、智能插座等物聯(lián)網(wǎng)產品都比較普及,可以利用其智能功能,實現(xiàn)定時關閉負載或關閉蓄電池組,避免蓄電池過放電。此方案需要有網(wǎng)絡支持或手機信號支持。
利用繼電器:繼電器中有一個產品叫做時間繼電器,具備斷電延時功能,可利用其功能實現(xiàn)定時關閉負載或蓄電池組,避免蓄電池過放電。此方案造價成本低,但需要有一定電路設計基礎的技術人員才能實現(xiàn)。
蓄電池小電流放電對 UPS 系統(tǒng)有著嚴重的影響,比如蓄電池壽命減少、UPS 充電板故障率升高等,所以蓄電池小電流放電的應用場景,需要考慮并采取一定的蓄電池保護解決方案。
以上解決方案思路供大家參考,實際應用中,還需要根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境,從斷電頻率、質保要求、運維成本等綜合考量,來采納最合適的方案。