文/達瓦扎西
UPS的發(fā)展歷史并不長,與電腦一樣屬于新興行業(yè),UPS電源是高科技的產(chǎn)物,結合了多種電子技術,有著其他電源無法比擬的功能。功率較大的UPS電源價格昂貴,電池的價格占比非常大,如果UPS電源是由于蓄電池引發(fā)的故障導致UPS不能正常工作,則需要更換電池,成本較高。因此,如何正確使用UPS電池并對UPS電池進行維護,是延長UPS電源使用壽命的關鍵,決不能掉以輕心。
UPS電源能夠為供電提供一定的可靠性,當發(fā)生斷電后能夠及時為其供電,保證工作的正常進行,起到一定的保證作用。據(jù)相關的調(diào)查顯示,有90%以上的UPS電池沒有進行必要的維護與管理,為UPS的供電埋下了故障隱患。UPS電源在正常的情況下壽命是5年~8年,有些UPS電源在投入使用后僅兩年就開始出現(xiàn)各類故障,一些電池可能在制造工藝上有故障缺陷,但是大部分的原因還是因為后期對電池的維護不到位,認為UPS電源不是主要的設備,沒有對UPS電源的維護引起重視,同時也缺乏專業(yè)性的維護技術,造成UPS電源壽命嚴重縮短,為UPS系統(tǒng)的正常運行埋下了隱患。外電供電一旦發(fā)生故障,會導致UPS電池無法正常供電,嚴重縮短放電時間,影響工作的正常進行,大部分的UPS電源故障與電池都有極大的關系,因此對UPS電池進行維護十分有必要。
2.1.1 UPS 的工作模式
UPS不間斷供電系統(tǒng)就是利用電池化學能與儲備電能為用戶提供不間斷電能,是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。UPS的出現(xiàn)能夠解決多種因市電引發(fā)的電源故障,比如市電終端、電壓浪涌、諧波干擾等,使用UPS電源能夠為終端提供可靠的供電電能。UPS不間斷電源系統(tǒng)有市電接入模式、電池供電以及旁路供電三種供電方式,在市電接入模式下,UPS為市電進行供電,并通過整流器設備為整個UPS電池組進行供電;當市電發(fā)生異常后,UPS電池組會通過逆變器進行供電。
2.1.2 UPS 的電池特性
UPS電池作為UPS供電的核心,UPS的工作模式?jīng)Q定了電池的工作狀態(tài),UPS電池要具備浮充和放電兩種功能,以此保證輸出電能的質(zhì)量。UPS電池具有使用壽命長、安全可靠的特點,同時低內(nèi)阻也是UPS電池應該具備的特點之一。電池容量、放電特定等是準確描述UPS電池組的重要指標。電池容量單位為Ah,需要在規(guī)定的放電溫度下進行放電,放電的速率為20h。
2.2.1 定期關機
當其他的網(wǎng)絡服務器不需要使用時,要對UPS電源進行關機,可以延長UPS電池的使用壽命;如果UPS工作完成后不將電源關閉,長時間的損耗容易造成能量的降低,如果不進行及時的充電,會造成電池枯竭,從而引發(fā)電池故障,影響工作的正常運行。
2.2.2 環(huán)境溫度適宜
工作環(huán)境的溫度是影響電池使用壽命的重要因素,如果工作環(huán)境溫度較高,雖然能夠提高電池的放電能力,但是會嚴重縮短電池的使用壽命。根據(jù)相關的電源檢測,環(huán)境的溫度如果大于25℃,電池的壽命將會受到嚴重的影響,且每增加10℃,電池的使用壽命將會受到嚴重的損害。因此,安裝UPS電源的環(huán)境,溫度要保持在25℃左右,工作環(huán)境要通風、干燥,保證溫度不會出現(xiàn)階段性升高的情況發(fā)生。UPS電池一般是鉛酸電池,是一種全密封的電池,普遍壽命在五年左右,如果無法達到工作環(huán)境的要求,會大大降低電池的使用壽命。環(huán)境的溫度會提高電池內(nèi)部的熱量,讓周圍的溫度也持續(xù)升高。環(huán)境的溫度增加會加速電池的老化,縮短電池的使用壽命;如果工作環(huán)境的內(nèi)部溫度過低,同樣也會影響電池的使用壽命,因此,要按時對工作環(huán)境的內(nèi)部溫度進行檢測,保證溫度處于正常的使用狀態(tài),以保證電池的使用壽命。
2.2.3 定期充電放電
UPS電源在出廠時電壓已經(jīng)調(diào)整到最優(yōu)值,但放電電流的大小是會發(fā)生變化的,會隨著負載的增加而逐漸增加電流,因此,在使用UPS電源時,要合理調(diào)節(jié)負載,保證放電電流的正常均值。UPS電源因為與市電相連,對使用環(huán)境的要求較高,如果UPS電池長期處于浮充電的狀態(tài)下,容易加速電池的老化。當UPS工作兩個月左右,要對UPS電池進行一次完全放電,放電的時間要根據(jù)電池的容量進行確定,放電時的溫度要控制在-15℃~15℃左右。放電完成后要及時進行充電,充電時間要在8h以上;如果環(huán)境的溫度低于5℃,充電時間要延長,充電溫度要控制在5~30℃之間,溫度越高,越容易發(fā)生過充電情況。通常情況下,UPS電源的所帶負載要保持在一定的范圍之內(nèi),不能超過額定負載的60%,如果超過這個范圍,電池將會出現(xiàn)過度放電,深度放電會使電池的內(nèi)部出現(xiàn)老化,嚴重時會出現(xiàn)永久性的損壞。
2.2.4 及時更換廢電池
大規(guī)模的UPS電源的電池數(shù)量較多,UPS電池在連續(xù)的運行過程中,由于性能和質(zhì)量的差異,容易造成個別電池的性能下降,電池容量無法達到使用的要求。因此需要對UPS電池進行定期的檢查,及時發(fā)現(xiàn)個別電池容量受損的情況,要對每一個電池進行定期的檢查與測試,及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)損壞的電池并進行更換。
使用專用電池容量監(jiān)測儀對UPS電池進行在線監(jiān)測,記錄浮充電壓、放電電壓的數(shù)值。通過在線監(jiān)測記錄,能夠判斷電池組的性能好壞,找出單個電池的剩余容量,避免離線容量試驗的過程,因為離線容量試驗較為麻煩,且沒有一定的安全性,使用在線監(jiān)測能夠達到容量試驗的目的。如果監(jiān)測其中一組電池電壓差較大,就會給出相應的建議;對新電池進行定期放電,避免與其他的單體發(fā)生過放電情況,同時還可以自動生成監(jiān)測報告。對于較為落后的單體電池進行充電和放電時,不會影響其他電池的正常工作,同時還能夠?qū)﹄姵剡M行故障治療。
新的UPS電池需要進行深度的放電,以檢測是否符合容量要求、是否存在工藝缺陷等。對使用時間較長的電池進行深度放電,要避免電池出現(xiàn)電流負載失衡導致系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的情況,同時對電池進行深度放電還可以避免電池發(fā)生老化的問題。深度放電會將電池與UPS電源進行脫離,使用假負載的方式進行放電。UPS電池具有專用的智能負載的功能,使用新型的材料不會發(fā)生紅熱情況的發(fā)生,能夠更好地進行深度放電。
UPS電源在使用的過程中需要進行定期清理,按照每一季度的方式對UPS電池進行過一次徹底的清理。進行除塵的過程中,如果發(fā)現(xiàn)有灰塵等污染,需要使用溫水浸透濕布的方式進行清潔,切記不可使用有機溶劑或者其他的油類進行清潔,不能使用化纖維的布進行擦拭。除塵完畢后,還需要檢測各個連接線,如果發(fā)現(xiàn)有松動或者燒熔的現(xiàn)象,要及時進行處理。
UPS電源除了有后備式外,大多數(shù)都是通過整流器的方式進行充電,UPS整流器一般采用可控硅結構的電路,能夠?qū)φ麄€電路進行控制,從而驅(qū)動電路,保證完整的充電保護功能,同時還可以對充電設備進行專門的優(yōu)化。UPS電源充電器要慎重選擇,不能采用穩(wěn)壓恒流的充電器進行充電,因為這類的充電器會對內(nèi)部的工作環(huán)境造成一定的影響,使電池處于瞬時過流的充電狀態(tài),容易加速電池的損壞,降低電池的內(nèi)部存儲容量,嚴重時還會造成電池的徹底損壞,因此,要盡量選擇兼顧恒流和恒壓的充電器。
UPS電源在使用過程中,為了節(jié)約運行成本,一般都采用模塊式的UPS電源,將交流電與直流電結合在一起。正確使用UPS電池,并對UPS進行及時維護,讓UPS供電系統(tǒng)能夠保持良好的工作裝填,才能提高設備的運行質(zhì)量和工作效率。