电池占一般标准配置UPS电源(待机供电10分钟左右)成本的20%.N25%。如果延长待机时间,电池的成本会急剧增加,甚至超过整个主机的比例。因此,电池的充放电控制要根据电池本身的理化特性进行合理控制,最大限度地维护电池,延长其使用寿命。对于电池的放电,我们几乎无法控制它的放电速率,因为我们无法预测市电断电时给用户带来的负载。我们能做的就是控制电池的放电电压,提醒用户及时关闭电源切断负载,防止电池过度放电。因此,研究电池充电控制是非常有意义的。制定合理的充电控制策略可以有效延长电池的使用寿命,提高UPS电源的循环周期。
UPS恒压充电后期,充电电流逐渐减小,与其他充电方式相比更接近最佳充电曲线。除了恒压充电,还有很多其他常用的充电方式。
UPS恒流充电:顾名思义,恒流充电是指用固定的电流给电池充电。如果将充电电流设置得较大,那么在充电初期,与其他充电方式相比,将接近最佳充电曲线。但是随着充电时间的增加,充电会越来越不满足电池的充电要求。
恒压限流充电:恒压限流充电是一种充电方式,主要是为了弥补恒压充电时初始充电电流过大的缺点(方法同恒压充电)。它通过在充电电源和被充电电池之间串联一个电阻(限流电阻)来自动调节充电电流。充电电流过大时,限流电阻上的压降也大,从而降低充电电压;当充电电流较小时,限流电阻上的电压降也较小,因此充电电流自动调整到不超过一定的限值。但这降低了能量的利用率,使得大量的能量消耗在限流电阻上,在能源越来越紧张的今天,不利于节约资源。
UPS快速充电:是随着电动汽车等设施使用的蓄电池快速充电的需求而最近出现的,更接近蓄电池的理想充电曲线。主要方法有脉冲充电和变压间歇充电。
由于在线式UPS电源的蓄电池必须一直挂在DC公交车上,所以有些充电方法不可用。结合以上充电方式的优缺点,本文采用分阶段充电方式对蓄电池进行充电,初期采用大电流恒流充电。当电池电量达到一个阶段时,采用较小电流的恒流充电,最后转为恒压充电,将DC母线电压稳定在浮动充电电压值。检测环境温度,根据稳定变化补偿电池的浮充电压,防止电池过充或欠充。本文涉及的UPS电源采用12v阀控铅酸蓄电池,设定放电终止电压为10.5.V,浮充电压为13.5V..在充电过程中,根据电池的特性设定初始充电电流。当电池电压达到标称值时,充电电流减小,恒流充电继续进行,直到达到浮动充电电压,DC母线电压稳定在浮动充电电压。