一、引言

近幾年來，在通信局站動力環境集中監控建設中，通信電源蓄電池的監控逐漸成為必選項，從而杜絕了很多通信中斷事故，作為計算機網絡系統基礎電源UPS，起到同樣重要作用，但對蓄電池還未納入集中監控管理。最近幾年，UPS故障造成通信中斷的情況呈上升趨勢，通過對UPS維修工作中各種故障的統計，由電池引發的故障超過了總故障的50％?？梢?，正確地使用和維護好電池是延長電池組壽命、降低UPS電源總故障率的關鍵因素之一。

二、UPS蓄電池可能發生哪些問題

2.1 如果長期以偏高的浮充電壓運行，有可能會出現電池過充電的情況，引起內部壓力增大，失水加快，從而影響電池的使用壽命或在放電瞬間會使電池發生爆炸而中斷通信；相反，若長期以偏低的浮充電壓運行，有可能會使電池處于未充滿狀態，影響放電的時間，放電很快到達終止電壓，中斷通信；

2.2 蓄電池組最理想的工作環境溫度為25℃，較低的溫度可延長電池壽命，但會減少電池放電容量；較高的溫度會導致電池壽命縮短和可能導致熱失控。高出25℃時每升高10℃，電池的壽命就會縮短一半。較高的環境溫度導致電池較大的自放電。25℃時，自放電率約為3.5%；溫度每升高10℃自放電速度增加一倍；存放時間約長，自放電越大。要注意UPS電池的周圍工作環境溫度不超過30℃；當環境溫度超過35℃時，由于電池內部損耗增加，電池本身的“存儲壽命”將會縮短。導致電池組在短期使用后容量大大低于其標稱容量，造成市電中斷后的備用時間明顯縮短，嚴重時直至報廢。

2.3 蓄電池要注意避免深度放電，如電池以10h率放電，規定放電電壓到10.8v時應停止放電，若此時仍使電池繼續放電，電池單體電壓過低時，便發生過放電現象，也即深度放電，縮短電池使用壽命。一般UPS電源一直工作到因電池電壓過低（深度放電）而自動關機才結束。

2.4電池組在使用過程中，有落后電池產生，便使其整組容量變小，中斷后的備用時間縮短，嚴重時直至報廢。

三、如何采取相應的措施

按照蓄電池廠家的規定，蓄電池應該定期測試整組的浮充電壓，每月檢查每只電池的浮充電壓及溫度，每年進行一次容量測試。

3.1監測浮充電壓是維護電池的重要手段

蓄電池組與UPS整流器并聯，平常不放電，處于浮充狀態下，只起平滑濾波、后備電源作用；一旦市電中斷，蓄電池才擔負起向負載供電的任務。

電池組在長期的浮充備用狀態下，經過多次循環使用后，由于其內部的原因會出現端電壓、內阻不一致的現象。如果發現各單元電池間的端電壓差超過0.4V以上，應該對各單元電池進行均衡充電，以恢復電池的內阻和消除各單元電池之間的端電壓不平衡。均衡充電時充電電壓取13.5～13.8V即可。經過均衡充電后的電池組的電壓、內阻不平均現象可以得道改善，可以延長電池組的壽命。

一般情況下，全浮充電電壓定為13.5～13.8V，比較合適，如果不按次浮充工作范圍工作，就會出現嚴重的容量下降，充電壓過高會導致熱失控，熱失控的直接后果是蓄電池的外殼鼓包、漏氣、爆炸、電池失去放電功能，最后只有報廢。所以監測浮充電壓是維護電池的重要手段。

3.2 保證電池環境溫度

對蓄電池溫度特性理解不夠，導致電池組在短期使用后容量大大低于其標稱容量，造成市電中斷后的備用時間明顯縮短，嚴重時直至報廢。蓄電池組最理想的工作環境溫度保證在20——25℃；因此對電池環境監測也是維護電池的重要手段。

3.3 監測落后電池

蓄電池是以化學能和電能互相轉換工作的，在使用過程中，其內部的電化學變化常會引起電池容量改變，使其某些單體電池內阻變大，容量變小，由于一組蓄電池的容量是由其中最小落后單體電池容量決定的，因此對落后電池監測是維護電池最重要的手段。

四、如何實現UPS蓄電池的監控和維護

其實現方式中，UPS蓄電池監控設備各個廠家不同，以BTR公司提供的BMU007-12采集設備為例，集單體電壓、溫度電流等采集及充放電曲線存儲等功能于一體，具有精度高、功能齊全、施工便捷等特點。

l?????? 單體電壓采集：可以對最大40只的電池組（12V單體電池）精確測量，精度誤差不超過10MV。通過此項功能可以對電池組的浮充電壓、均衡充電壓和放電壓的監測，可以防止浮充電壓過高或偏低、杜絕深度放電，有效的監測電池間的端電壓是否不平衡（超過0.4V）。

l?????? 環境溫度采集:提供兩路溫度采集（模擬量4－20mA）,采用傳感器完成信號轉換后，由BMU007-12完成數據采集。此項功能監測電池組在備用情況下的環境溫度和電池充放電時和電池表面溫度。

l?????? 充放電電流采集: 采用精密霍爾傳感器完成信號轉換后，由BMU007-12完成數據采集，精度高，最小可以測量1A電流。

l?????? 監測落后電池：

BMU007-12如何監測落后電池：在充放電過程中分別每30秒記錄電池組單體端電壓，組成電池組特性比較圖，據此判斷電池組中是否有不良、最小容量之單電池或測試放電后空載的單體端電壓，如果單體電壓低于10.8V的就是落后電池。

理論說明：

1、電池在放電時端電壓于內阻之關系：端電壓=蓄電池的化學電勢-放電電流×蓄電池內阻

V=ε-I放×r。

2、電池在充電時端電壓于內阻之關系：端電壓=蓄電池的化學電勢＋放電電流×蓄電池內阻

V=ε＋I充×r。

蓄電池組在放電時，內阻越大的電池，其端電壓越低，而充電時，內阻越大的電池，其端電壓越高。一組良好的蓄電池，其內阻都很均勻，應此其特性曲線亦很均勻，而其中有不良蓄電池者，其特性曲線為在放電時較低，而充電時則高。

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圖一：此組為好的電池組，好的電池組其放電于充電時曲線很均勻，每一個電池的曲線保持一致。

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圖二：此組電池為不良電池，特別是2號電池在放電時，下降很大，在充電時，上升很高，不良的電池因其內阻較大故其特性曲線在放電時壓降得比好的電池低，充電時比好的電池高。