UPS用蓄电池的选择和充电模式的研究

电效率(约0.7～0.8)

　　Vf ：机器截止电压

　　4 UPS电池的充电模式

　　4.1 恒流充电

　　恒流充电是用分段恒流的方法进行充电。一般是通过充电装置自身调整来实现的。可以任意选择和调整充电电流，适应性较强，特别适用于小电流长时间充电，也有利于容量恢复较慢的蓄电池充电。缺点是初始充电电流过小，充电后期充电电流又过大充电时间长、析出气体多、对极板的冲击较大、能耗较高、效率较低(不超过65%)，在充电过程中需有人看守，一般在初充电和在小电流进行去硫充电才使用。因恒流充电的变型是分段恒流充电，所以充电时为避免充电后期电流过大，应及时调整充电电流，还应注意充电电流的大小、充电时间、转换电流的时机及充电终止电压的选取等，应严格按照充电的规范(表1)来操作。

4.2 恒压充电

　　恒压充电是指每只单格蓄电池均以一恒定电压(一般取单格电池数乘以2.5v)进行充电。特点是：初始充电电流相当大，蓄电池电动势和电解液体相对密度上升较快，随着充电的延续，充电电流逐渐减小，在充电终期只有很小的电流通过;充电时间短、能耗低，一般充电4～5h蓄电池即可获得本身容量的90% ～95% ;如果充电电压选择得当，8h即可完成整个充电过程，且整个充电过程不需人照看，这种充电方式广泛用于补充充电。由于初始充电初电流过大，对放电深度过大的蓄电池充电时，会引起初始充电电流急骤上升，易造成被充蓄电池过流或充电设备损坏。充电过程中由于不能调整充电电流，因此不适用于蓄电池的初充电和去硫充电。充电过程中对蓄电池电压的变化很难补偿，所以对容量恢复较慢的蓄电池完全充电很难完成。

　　在充电之前应正确选择充电电压(表2)。若充电电压过高，会引起充电初始充电电流过大，严重时会引起极板弯曲变形、活性物质大量脱落以及蓄电池温升过高等;过低则会使蓄电池充电不足，导致容量降低、寿命缩短。

　　4.3 快速充电

　　快速充电是指以大电流方法的充电方式。快速充电不产生大量的气泡又不发热，从而可缩短充电时间。目前，常用的快速充电主要有脉冲充电和大电流递减快充两种。

　　1.脉冲快速充电的特点是，采用1～2倍的C20 A大电流充电，使蓄电池在短时间内充至额定容量的50% ～60%。当蓄电池单格电压充至2.4V时即停止充电，由控制电路自动转为脉冲充电;即先停充25～40ms(前停充)，接着再放电或反充电，使蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流(脉冲深度为充电电流的1.5～3倍，脉冲宽度为150～l000um)，然后再停止充电25ms(后停充)，如此循环直至充足。

　　2.大电流递减充电主要是利用了蓄电池在低荷电状态时具有高充电接受的特点，开始以大电流冲电(一般采用1～2倍 C20A)，然后以一定的电流差值(50A)递减，最后降至一定的电流值，直至蓄电池充足。上述方法具有充电时间短(一般新蓄电池初充电不超过5h，补充充电只需0.5～1.0 h)、空气污染小、省电节能以及不需专人看管等优点。一般适用于要求在极短的时间内对蓄电池实施快速充电的场合，也普遍适用于城市公共汽车在停歇、休息时

　　间内对蓄电池补充充电。

　　快速充电的能量转换效率低。快速脉冲充电蓄电池析出的气体总量虽然减少，但因出气率高，易造成极板活性物质脱落。因此在正常情况下不宜用此法对新启用的蓄电池进行初充电。

　　4.4 均衡充电

　　均衡充电是以小电流(1/20C20A)进行1—3h的充电过程。主要用来消除一组浮充电运行(即将直流电源和蓄电池并联连接的工作方式)蓄电池在同样运行条件下，由于某种原因造成的全组电池不均衡而形成的差别，以达到全组电池的均衡。此方法一般不能频繁使用，但当蓄电池出现下列情况之一时。必须进行均衡充电：

　　1).蓄电池组长时间在电流放电，或长时间担负直流电荷后

　　未及时充电时。

　　2).蓄电池个别单格电压、电解液密度偏低，全组电池产生差别时。

　　3).没有按规定周期实施充、放电时。

　　4.5 恒压限流充电

　　恒压限流充电主要是用来补救恒压充电时充电电流过大的缺点(方法同恒压充电)，通过充电电源和被充蓄电池之间串联一电阻(限流电阻)来自动调节充电电流。当充电电流过大时，其限流电阻上的压降也大，从而减小了充电电压;当充电电压过小时，限流电阻上的压降也很小，充电设备输出的电压损失也小，这样就自动调节了充电电流，使之不超过某个限度。该方法目前广泛用于免维护电池的初充电和普通蓄电池的补充充电。

　　4.6 智能充电

智能充电是目前较先进的充电方法，原理是在整个充电过程中动态跟踪蓄电池可接受的充电电流。应用du/dt技术，即充电电源根据蓄电池的状态自动确定充电工艺参数，使充电电流自始至终保持在蓄电池可接受的充电电流曲线附近，保持