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Batscan – 高级电池监控系统
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UPS

UPS 保护重要设备在市电突然中断时不中断工作。然而,如果不检测UPS系统中的电池质量状况,这种有备无患的感觉无疑是自欺欺人的。

UPS 是Uninterruptable Power Supply 的简称 (不间断电源)。 UPS 按照不同使用模式的定义有多种类型,而连续模式的UPS是最可靠的。

通常,当市电直流电正常工作时候,整流器为电池充电,充电电流大小与逆变器提供给负载的电流相同,因此,通过电池的总电流接近为零。

市电中断时,电池充电停止,同时逆变器持续提供直流电给负载,直到电池放电。电池的工作模式必须即刻从后备状态 (standby Mode)转到持续的最大程度的放电状态,如果后备电源供电是非“持续”的,就称不上UPS (不间断电源)了。

自动旁路开关

UPS 同其他电子设备一样会出现各种原因的技术故障。为了防止电源中断,当UPS 发生过温保护、整流器故障、逆变器故障,UPS 将自动切换到旁路模式给负载供电。

警告信号

UPS 的警告功能是非常重要的。当UPS发生严重超载时,不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态, 以信号警告用户。

无电池故障的警告

90% 的UPS 故障都与电池有关。严格来讲,整个电池组里的电池是需要逐一更换的,可惜的是 UPS 本身并不能检测到失效的电池以警示用户。

比较常见的UPS 有些需要200个单体电池串联在一起,整个电池组必须能传送负载所需的总电量,如果其中一个电池出现故障,整个200只电池的系统就形同虚设。.

电池监控

独立的电池监控系统必须能够在后备电源的电池组处于工作状态下检测出单个问题电池。问题电池被当作UPS 故障之一,而电池监控系统的警告信号被视为UPS 处于旁路状态来对待。

电池随着年月推进会老化。有些电池的老化速度明显高于其他电池,需要更早地被替换掉。如果在寿命保证期内替换整组电池,不但费用惊人地高昂,也不能避免新电池中的个别电池也出现故障问题。电池监控系统是提高UPS可靠性的必需设备,最优化电池费用节约措施

UPS 电池

A typical UPS battery, 2 strings, each comprising 240 cells = totally 480 cells

  左图是典型的UPS 电池安装图。两排并联,每组240只电池,总共480只

电池是UPS中很敏感的的部分。市电中断后如果电池也出现了问题就无从保护负载。UPS本身或者自动发电机部分的问题还不是最严峻的,警告信号能在电源中断前最早给您警示。而问题电池的隐患才最不容易发现,因为UPS 一般都处于后备模式。

当UPS 处于后备状态时,电池根据自放电电流大小进行涓流浮充。UPS不能判断电池的好坏,事实上,UPS 在电池断开连接时也可以工作。

一旦市电中断,电池必须能马上从浮充状态跳到完全放电状态,这对每个电池的均一质量要求很高。

串联电池

UPS最容易因为串联失效的电池原因瘫痪, 负载需要400V就得把180到240只电池串联在一起,电池组很容易出现一毁全瘫的情况。串联电池越多,失效几率越大。

类似于汽车电池

Car Battery with 6 cells 一只12V的汽车电池包括串联的6个2V单体电池。通常,在不能快速发动引擎时,车主就很容易知道可能其中一个单体出现了故障。

... 与汽车电池不完全一致

最大的区别是汽车电池一般一天内在汽车启动时无形中就测试了几次,而UPS电池则是“难得一测”。汽车电池的状况可以一点一点地知悉,而UPS的电池质量日益下降不是每一次测试都能显示出来的,今天还好好工作的UPS,明天断电时也许继续工作,或者干脆彻底“罢工”。


监控UPS 电池

要保障UPS 电池时刻保持良好待工状态就必须对其进行监控,持续测量电池电流和单个电池的电压可以尽早剔除失效电池。

Batscan screenshot showing all cell voltages graph

BATSCAN高级电池监控系统不仅监测交流电导和阻抗,还分析单个电池质量状况, 在市电中断之前鉴别出质量已经恶化的电池。


您的UPS 电池安装配置状况?

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More about UPS
You can read more of UPS at these links.
   Coromatic
   Eurotech
   MGE

   HowStuffWorks – How does a computer's uninterruptible power supply (UPS) work?
   Uninterruptible power supply - Wikipedia, the free encyclopedia