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鉛酸蓄電池的工作原理以及在UPS電源供電過程中的用途介紹

鉅大LARGE  |  點擊量:1333次  |  2020年10月31日  

鉛酸蓄電池的工作原理


UPS、直流電源設備常用的蓄電池是鉛酸蓄電池。傳統的鉛酸蓄電池是開口式結構,電池在使用過程中,有氫氣和氧氣以及酸霧逸出,不僅污染環境還具有危險性,維護時要加水、加酸,已逐漸被市場淘汰。現在UPS電源電池供電系統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重要優點是在充電時正極板上出現的氧氣,通過再化合反應在負極板上還原成水,使用時在規定浮充壽命期內不必加水維護,所以又稱為免維護鉛酸蓄電池。可見,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,調整電解液液面的項目,并非免去一切維護工作。


蓄電池在UPS電源電池中已得到廣泛的應用,其品種繁多,型號齊全,規格各異,但按其基本性質可以分為酸性電池和堿性電池兩大類:


酸性電池:酸性電池的電解液一般是由稀硫酸(H2SO4)或者膠體硫酸構成,極板由鉛Pb和過氧化鋁PbO2構成,通過化學反應貯存電荷,起到電池儲能的用途。


堿性電池:堿性電池的電解液一般是由氫氧化鉀KOH或者氫氧化鈉NaOH(燒堿)組成。極板由于電池的結構不同而各異。如鎘鎳電池正極板是氫氧化鎳Ni(OH)3,負極板是鎘Cd;鐵鎳電池的正極板是氫氧化鎳Ni(OH)3,負極板是鐵Fe;銀鋅電池的正極板是過氧化銀Ag2O3,負極板是鋅Zn。

蓄電池在UPS電源供電過程中的用途


UPS電源.jpg


一旦市電發生意外而瞬間波動甚至中斷時,交流UPS電源系統則是由蓄電池放電供給逆變器電能,由逆變器將電池釋放出的直流電轉變為正弦交流電,以維持UPS電源電池輸出。也就是說,交流UPS系統在輸入異常情況下,全靠蓄電池及時補充電能量,以確保供電不中斷。


在UPS電源電池供電系統中,蓄電池大多采用免維護蓄電池。蓄電池在UPS供電系統中的重要用途就是儲存電能,一旦市電中斷,由電池放電供給逆變器,由逆變器將電池釋放出的直流電轉變為正弦交流電,維持UPS的電源輸出,確保負載在一定的時間內正常用電。


在市電正常供電時,電池在整流-充電電路中儲存電能,同時對直流電路起到平滑濾波的用途,并在逆變器發生過載時,起到緩沖器的用途。而在日常工作中,人們往往片面地認為蓄電池是免維護的而不加重視。然而由于對蓄電池的不合理使用,出現了蓄電池的電解液干涸、熱失控、早期容量損失、內部短路等問題,進而嚴重影響到供電系統的可靠性。

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