閥控式鉛酸蓄電池的工作原理

鉛酸蓄電池的工作原理

　　UPS、直流電源設(shè)備常用的蓄電池是鉛酸蓄電池。傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池是開口式結(jié)構(gòu)，電池在使用過程中，有氫氣和氧氣以及酸霧逸出，不僅污染環(huán)境還具有危險性，維護時需要加水、加酸，已逐漸被市場淘汰。現(xiàn)在UPS供電系統(tǒng)中蓄電池大多采用閥控式密封鉛酸（VRLA）蓄電池。閥控式鉛酸蓄電池的主要優(yōu)點是在充電時正極板上產(chǎn)生的氧氣，通過再化合反應(yīng)在負(fù)極板上還原成水，使用時在規(guī)定浮充壽命期內(nèi)不必加水維護，所以又稱為免維護鉛酸蓄電池?？梢?，免維護只是與普通蓄電池相比，運行中免去了添加純水或蒸餾水，調(diào)整電解液液面的項目，并非免去一切維護工作。

　　閥控式密封鉛酸蓄電池的工作原理，基本上沿襲于傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池，其正極活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2），負(fù)極活性物質(zhì)是海綿狀鉛（Pb），電解液是稀硫酸（H2SO4），其電極反應(yīng)方程式如下：

　　PbO2 2H2SO4 Pb≒2PbSO4 2H2O

有市電時艾默生UPS電源輸出正常，而無市電時蜂鳴器長鳴，無輸出。

故障分析：

從現(xiàn)象判斷為蓄電池和逆變器部分故障，可按以下程序檢查：

1)檢查蓄電池電壓，看蓄電池是否充電不足，若蓄電池充電不足，則要檢查是蓄電池本身的故障還是充電電路故障。

2)若蓄電池工作電壓正常，檢查逆變器驅(qū)動電路工作是否正常，若驅(qū)動電路輸出正常，說明逆變器損壞。

3)若逆變器驅(qū)動電路工作不正常，則檢查波形產(chǎn)生電路有無PWM控制信號輸出，若有控制信號輸出，說明故障在逆變器驅(qū)動電路。

4)若波形產(chǎn)生電路無PWM控制信號輸出，則檢查其輸出是否因保護電路工作而，若有則查明保護原因。

5)若保護電路沒有工作且工作電壓正常，而波形產(chǎn)生電路無PWM波形輸出則說明波形產(chǎn)生電路損壞。

蓄電池的工作特性

1、內(nèi)阻

蓄電池的內(nèi)阻由極板電阻、電解液電阻、隔板電阻及聯(lián)條電阻等四部分組成。

極板電阻一般很小，但隨著放電的進行，正負(fù)極板上的PbSO4增多，極板電阻增大。

電解液電阻與密度和溫度有關(guān)，密度過高或過低，電阻增大；溫度低，粘度大，電阻大。

隔板電阻和聯(lián)條電阻與材料、聯(lián)條形式有關(guān)，對一個制造好的蓄電池來說是一個定值。

2、放電特性

放電特性是將充足電的蓄電池，在以20h放電率的電流連續(xù)放電過程中，端電壓U、電動勢E和電解液密度γ隨放電時間的變化規(guī)律。

3、充電特性

充電特性是指在恒電流充電過程中，蓄電池的端電壓U、電動勢E和電解液密度γ隨時間變化的規(guī)律。

UPS的分類及工作原理

UPS電源是不間斷電源的簡稱 ，其主要作用是通過蓄電池與主機相連的方式來為計算機或一些電子設(shè)備提供穩(wěn)定的，并且不間斷的電源供應(yīng)。主要是用來給重要的負(fù)載提供電力保護，包括消除電網(wǎng)中的各種電力擾動，如停電、電壓波動、頻率波動、諧波、電壓畸變、電噪聲、尖沖等。它是國際和國內(nèi)公認(rèn)的一種保護重要負(fù)載的產(chǎn)品，有嚴(yán)格的國際和國家標(biāo)準(zhǔn)。

UPS的工作原理是利用電池的化學(xué)能作為后備能，當(dāng)交流電出現(xiàn)故障中斷時，UPS可不間斷的為設(shè)備提供電能，一般由整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)、蓄電池等組成。

UPS的分類：

按工作原理分為：離線式、在線式。

按供電方式分為：單相輸入單相輸出、三相輸入單相輸出、三相輸入三相輸出。

按功率分為：10kva一下的小型機、10kva-100kva的中型機、100kva以上的大型機。

按輸出波形分為：方波、梯形波、正弦波。