如何延长 UPS 的电池寿命

2021-05-26

UPS(不断电系统)是基础架构的关键部分,目的是让电气设备顺畅运作,不论主电源状态為何。然而,它们仍然仰赖电池技术,因此无法在停电情况下无限期供电。

 

UPS 电池寿命缩短有许多原因,其中包括:

 

因此,有许多个人和组织想瞭解如何延长 UPS 电池的寿命。运作时间越长,就越能适应停电和限电。

 

定期测试电池

大多数市售 UPS 产品採用鋰离子、镍鎘或铅酸电池,这些化学物质各有优缺点,但最终都会劣化,降低电池性能。

因此必须定期进行电池测试。检查电池的电荷及其他参数,即可确保达到指定的运作时间。某些装置(例如 Champ 1k/2k/3kChamp RM 6k/10k)可提供显示幕呈现 UPS 状态。

UPS 系统的最佳电池测试是阻抗测试,亦即施加 AC 讯号,然后测量电池长度范围内的 AC 电压损耗。如此一来,即可使用欧姆定律计算阻抗,即电池的电压损耗程度。电池的阻抗越大,容量越低,需要更换的可能性越高。

 

将电池保持在正确的温度范围内

电池仰赖化学基质将离子从一种物质转移到另一种物质,进而释放电子形成电路。因此,大多数电池都有最佳温度范围,在此范围内最能顺利发生反应。超出此范围可能导致性能下降、电压不足,甚至电池内部结构过早损坏。

不同电池化学性质的最佳范围如下:

某些电池化学物质的工作范围较大,例如:鋰离子在 0 C 到 45 C 之间运作良好。而镍鎘可在低达 -60C 的温度下运作。

但铅酸电池较不稳定。估计显示,在高於 25 C 的情况下,每上升 8 C 就会使电池寿命减半。

 

减少放电循环次数

製造商说明电池循环寿命,告知在产品劣化之前可充放电多少次。所有现有电池都有固定的寿命(例如 500 次循环),因為充放电的过程会导致电池本身内部发生物理变化。电解过程产生的氧化物会从阳极长出并进入液体电极。随着时间累积,这些会导致短路并降低电池容量,即使充饱电也一样。

因此,UPS 装置所有者通常会设法减少电池放电次数。大多数电池仅在停电期间放电,而停电属於偶发事件。但若遇到电源不稳定问题,UPS 可能必须反覆啟动,这可能更快耗尽电池。

如果发现 UPS 不断啟动,可能要请电机工程师测试问题根源并加以解决。

 

将电池存放在阴凉乾燥处

许多组织和个人喜欢将 UPS 装置和备用电池存放於所在处所,以便在需要时提供备用电源。但若未将电池存放在正确的温度下,可能会使内部化学物质劣化。

如前所述,铅酸电池在高於 25 C 的情况下极易受温度升高影响,每上升 8 C 就会使电池寿命减半,因此存放在高温的室内可能损害电池循环寿命。

存放电池时,气流也很重要。切勿将电池密封在箱子中,应在每一侧保留约两英寸的空间,让空气自由流动。尽量存放在低於 10 C 的温度下。

最后,请务必存放在乾燥的环境中。水和湿气可能渗入电池、造成腐蚀,并导致装置寿命缩短。

 

安装省电装置

假设发生停电,因而啟动 UPS 為所有设备供电。如果使用电器和灯具,则电池将迅速耗尽,必须恢復主电源才能使设备持续运作。

然而,如果安装节能设备,则可降低 UPS 消耗(同时降低电费)。相较於一般白炽灯泡,LED 灯可省下高达 75% 的能源消耗,大幅减轻电池负担。此外,某些 UPS(例如 Champ RM)具有 ECO 模式,可节约能源。

 

使用 UPS 如何减少电池过早老化?

UPS 装置可提供关於电池状态的资讯,防止电池过早老化。

温度和循环频率是决定电池寿命的两个主要因素,提供读数的 UPS 系统可让使用者判断电池的目前负担以及是否应改变工作条件。

 

UPS 参数设定也是一种工具,让您用来判断是否有任何异常。UPS 可将参数资料传送至监控中心,让远端或近端团队侦测电源变化并判断是否必须解决任何问题。使用者可以将 UPS 系统与仪錶板和应用程式结合,透过直觉化介面找出并修正任何电池相关问题。对公司而言,此可减少管理 IT 设备的时间并降低风险。

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